冰受到的压强越大,为什么压强变大,冰的熔点反而会低?
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1,为什么压强变大,冰的熔点反而会低?
楼上蒸汽压涉及是沸点随压强增大而增大,跟熔点没啥关系吧?
这是热力学问题,可以简单地理解为:冰熔化成水,体积缩小,外界压强越大,冰熔化时外界做功越多,冰内能增加越多,冰也就越容易熔化(金属铋、锑等也是如此)。
而其他几乎所有物质熔化都是体积膨胀的过程,所以只有水(金属铋、锑)才会压强增大,熔点反而下降,算是水、铋、锑特殊性质。
但是下降的幅度不大,大概增加一个大气压,冰熔点才下降0.0075摄氏度。
但是压强高到一定程度,情况也会发生变化:冰的熔点与压力存在着一种奇妙的关系:
在2200大气压以下,冰的熔点随压力的增大而降低,
大约每升高130个大气压降低1摄氏度;
超过2200大气压后,冰的熔点随压力增加而升高:3530大气压下冰的熔点为-17℃,6380大气压下为
0℃,16500大气压下为
60℃,而20670大气压下水在76℃时才结冰,称为名副其实的“热冰”。
2,为什么压强越大,熔点越低?
这句话只适用于冰和少数几种物质(固体和液体密度“反常”,对于“正常”物质结论相反)。
可以用克拉珀龙方程定量解释:dp/dT=L/T(V2-V1)。式中T表示熔点,V2表示每mol水的体积,V1表示每mol冰的体积。L表示每mol冰变水的吸热量,显然L是个正值表示实际吸热。可见上面等式右端是个负值(V2-V10)。也就是dp/dT<0,也就是dT/dp<0。所以p增大,T减小。
还可以从微观角度定性理解:
不妨假定有一块摄氏-1度的冰,它在标准大气压下是不会变为水的。现保持温度不变,增大压强(不妨多增加一些),体积一定要缩小。另一方面冰中的分子都是高度有序排列的(通过氢键还有较强的取向力作用),分子间存在大量空隙。压强增大后,分子碰撞更加剧烈,将破坏部分氢键作用,使分子无序排列,分子间隙变小,这个状态就是液态。也就是说加压后,-1度冰就可熔化,故说熔点降低。
3,初中物理题,急急急!!!!好的另外加分!!
滑冰鞋底部的冰刀很锋利,与冰面接触面积很小,对冰面压强就很大,而冰受到的压强越大,冰的熔点越低,冰面受压会熔化变水(使冰刀和冰之剑形成水膜,这样摩擦力更小,你想想气垫船就是船和水之间形成空气膜,摩擦就小了。所以滑冰鞋底部的冰刀会设计得很锋利。 穿着滑冰鞋,在水泥路面上难以滑动,是因为水泥路面表面较粗糙,导致摩擦力增大,难以滑动。但是在冰面上时,由于冰面非常光滑,摩擦力很小,所以可以飞速地滑行。
4,为什么压强变大,固体的熔点就会变高?
楼上的扯蛋,“所需能量减少”意味着熔化更简单,熔点降低啊。
楼主说的这种情况只适用于熔化后体积变大的物质,如果是冰(熔化成水体积变小)的话则正好相反,压强变大熔点降低,这就是为什么冰刀下的冰更易熔化。至于原因嘛,就是楼上说的(但分子的动能增大实在没什么道理),冰中存在着冰变水,水变冰的平衡,如果压强大的话冰变水外界对物质做的功更多,物质获得更多的能量,更有利于进一步熔化。楼主说的那些物质道理就正相反喽。