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非晶体熔化的特点

非晶体熔化的特点

2023-12-06 17:33 794浏览

学过物理的同学们应该做过一个实验,那就是探究晶体熔化规律。这个实验的结论一般是晶体有熔点,而非晶体没有熔点。晶体熔化时要吸收热量,但温度保持不变,内能增加;非晶体熔化时吸收热量,但温度一直升高,内能增加。通过这个实验,我们能够清晰的分别晶体和非晶体熔化的特点。

非晶体熔化的特点

没有固定的熔点:非晶体没有固定的熔点,它们的熔化过程不像晶体那样有一个明显的熔点,而是逐渐熔化,没有明显的界限。

没有规则的形状:非晶体的形状通常是无规则的,没有固定的几何形状,这和晶体的规则形状有所不同。

没有晶体的各向异性:非晶体没有晶体的各向异性,它们在各个方向上的性质都是相似的,而不是像晶体那样在不同方向上有不同的性质。

没有晶体的对称性:非晶体通常没有晶体的对称性,它们没有像晶体那样的对称轴、对称面等对称元素。

熔化时温度升高:非晶体在熔化时温度会持续升高,这是因为它们的熔化过程是逐渐进行的,没有固定的熔点。

非晶体熔化条件

只要让其不断吸热即可,因为非晶体没有固定的熔点的,只要吸热就会不断升温的,先是由硬变软,最后成为液态。

非晶体的基本性质

非晶体又称无定形体内部原子或分子的排列呈现杂乱无章的分布状态的固体称为非晶体。如玻璃、沥青、石蜡等。非晶态固体包括非晶态电介质、非晶态半导体、非晶态金属。它们有特殊的物理、化学性质。例如金属玻璃(非晶态金属)比一般(晶态)金属的强度高、弹性好、硬度和韧性高、抗腐蚀性好、导磁性强、电阻率高等。这使非晶态固体有多方面的应用。它是一个正在发展中的新的研究领域,得到迅速的发展。

晶体与非晶体之间在一定条件下可以相互转化。例如,把石英晶体熔化并迅速冷却,可以得到石英玻璃。将非晶半导体物质在一定温度下热处理,可以得到相应的晶体。可以说,晶态和非晶态是物质在不同条件下存在的两种不同的固体状态,晶态是热力学稳定态。

巩固知识:什么是熔化

熔化是指指金属、石蜡等固体受热变成液体或胶体的状态。

对物质进行加热,使物质从固态变成液态的过程。它是物态变化中比较常见的类型。熔化需要吸收热量,是吸热过程。晶体有一定的熔化温度,叫做熔点。非晶体没有一定的熔化温度,熔化的逆过程是凝固。

拓展知识:晶体和非晶体的区别

1、单晶体都具有有规则的几何形状,例如,食盐晶体是立方体、冰雪晶体为六角形等,而非晶体没有一定的外形。

单晶体之所以有规则的外形,是由于组成晶体的物质微粒依照一定的规律在空间排成整齐的行列,构成所谓的空间点阵。例如,实验观察到的食盐晶体是由钠离子和氯离子等距离交错排列构成的。

2、单晶体具有各向异性的特性。例如,云母的结晶薄片,在外力的作用下,很容易沿平行于薄片的平面裂开。但要使薄片断裂,则困难得多。这说明晶体在各个方向上的力学性质不同,而非晶体玻璃在破碎时,其碎片的形状是完全任意的。又如,在云母片上,涂上一层薄薄的石蜡,然后用炽热的钢针去接触云母片的反面,则石蜡沿着以接触点为中心,向四周熔化成椭圆形,这表明云母晶体在各方向上的导热性不同;如果用玻璃板代替云母片重做上面实验,发现熔化了的石蜡在玻璃板上总成圆形,这说明非晶体的玻璃在各个方向上的导热性相同。

3、①晶体必须达到熔点时才能熔解。不同的晶体,具有各不相同的熔点。且在熔解过程中温度保持不变。而非晶体在熔解过程中,没有明确的熔点,随着温度升高,物质首先变软,然后逐渐由稠变稀。

②晶体和非晶体可以相互转化。许多物质既可以以晶体形式存在,又可以以非晶体形式存在。如把水晶的结晶溶化,再使它冷却,可得非晶体的石英玻璃。而非晶体的玻璃,经过相当长的时间后,在它里面生成了微小的晶体,形成透明性减弱的模糊斑点。这说明晶体转化为非晶体需要一定的条件,而非晶体经过一定时间会自动变成晶体。这是因为非晶体是不稳定的,所谓非晶体物质并不是什么永不结晶的物质,而是在非晶体凝固过程中,分子还没有来得及达到能量最低处,已过早地被一定大小的内摩擦粘住,凝成固体。这时它的能量不是处于最小状态。分子将继续向能量最小的方向运动,有逐渐变成晶体的趋势。

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