"Institute of Educational Policy" Books
Τήξη - Πήξη
Όταν βγάλουμε ένα κομμάτι πάγο από το ψυγείο ο πάγος λιώνει - εκτός και αν ο αέρας είναι ψυχρότερος από τον πάγο! Αντιθέτως, όταν στην κατάψυξη τοποθετούμε νερό, το νερό γίνεται πάγος. Ας μελετήσουμε προσεκτικότερα αυτά τα φαινόμενα.
Μέσα σ' ένα γυάλινο δοχείο τοποθετούμε παγάκια και μέσα σε αυτά βυθίζουμε ένα θερμόμετρο (Εικ. 2.33). Με έναν λύχνο θερμαίνουμε το δοχείο. Η θερμοκρασία του πάγου αυξάνεται μέχρι τους 0°C. Τότε ο πάγος αρχίζει να λιώνει, οπότε εμφανίζεται και νερό μέσα στο ποτήρι. Μέχρι να λιώσει όλος ο πάγος η θερμοκρασία του μίγματος νερό - πάγος διατηρείται σταθερή στους 0° C. Η θερμοκρασία αυτή ονομάζεται θερμοκρασία τήξης του πάγου. Μόλις λιώσει όλος ο πάγος, η θερμοκρασία του νερού, που παράχθηκε αρχίζει να αυξάνεται.
Τοποθετούμε ένα δοχείο με νερό και θερμόμετρο μέσα σε μια λεκάνη με πάγο και αλάτι (Εικ. 2.34). Η θερμοκρασία μειώνεται και το νερό αρχίζει να γίνεται στερεό, δηλαδή πάγος, στους 0° C. Αυτή η θερμοκρασία διατηρείται σταθερή μέχρι να γίνει πάγος όλο το νερό. Την ονομάζουμε θερμοκρασία πήξης του νερού.
Γενικά το φαινόμενο της μετατροπής ενός στερεού σε υγρό το ονομάζουμε τήξη ενώ της μετατροπής του υγρού σε στερεό, πήξη. Είδαμε ότι για το νερό η θερμοκρασία τήξης συμπίπτει με τη θερμοκρασία πήξης. Το ίδιο συμβαίνει και με τα άλλα σώματα. Κάθε καθαρό σώμα έχει τη δική του θερμοκρασία τήξης, που χαρακτηρίζει απόλυτα το σώμα. Είναι όπως λέμε μια φυσική σταθερά του σώματος.
Ένα κομμάτι πάγου λιώνει όταν εκτεθεί σε αέρα υψηλότερης θερμοκρασίας. Τότε θερμότητα μεταφέρεται από τον αέρα στον πάγο. Αντίθετα, κατά την πήξη μεταφέρεται θερμότητα από το νερό προς το περιβάλλον του.
Γενικά όταν θερμότητα μεταφέρεται σε ένα στερεό αρχικά η θερμοκρασία του σώματος αυξάνεται και κατόπιν το σώμα λιώνει (τήκεται). Όταν θερμότητα μεταφέρεται από ένα υγρό αρχικά η θερμοκρασία του υγρού ελαττώνεται και κατόπιν το υγρό στερεοποιείται (πήζει).
Χρόνος σε λεπτά Θερμοκρασία σε ° C 0 -5 1 -3 2 -1 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 1 9 2 10 3
Χρόνος σε λεπτά Θερμοκρασία σε ° C 0 15 1 9 2 3 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 -1 9 -2 10 -3