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 添加时间:2008-05-02 原文发表:2008-05-02 人气:53


为什么晶体有熔点,而非晶体没有?


构成物体的大量分子(含原子、离子和分子,下同)永不停息地运动着,分子运动越剧烈,分子的能量就越大,物体的内能就越大,宏观上就表现为温度越高。物体的内能除了包括分子运动的动能外,还包括分子间因存在的相互作用力而具有的势能。分子的运动和势能的总和就是物体的内能。
         构成固体的分子,都有固定的平衡位置,但由于这些分子的排列方式不同,固体又可以分为晶体和非晶体两大类。如果组成固体的分子杂乱堆积,没有一定规则,这样的物质叫做非晶体,非晶体内部的分子是无规则的均匀排列。如果分子的排列有一定的规则,在三维空间里作周期性的排列,这样的物质叫晶体。
         一般来说,当晶体从外界吸收热量时,其内部分子的平均动能增大,温度也开始升高,但仍保持有规则排列。继续吸热达到一定的温度(熔点)时,其分子运动的剧烈程度可以破坏其有规则的排列,于是晶体开始变成液体。在晶体从固体向液体的转化过程中,吸收的热量用来破坏晶体分子的有规则的排列。晶体熔化的过程就是破坏分子间的规则排列,增大分子间距离的过程,这个过程需要克服分子间的吸引力而做功,这就是晶体熔化之所以会吸收热量的原因。晶体熔化时吸收的热量是用来克服分子引力做功,晶体熔化时吸收的热量全部转化为分子的势能,分子的动能并没有改变,所以温度不变。当晶体完全熔化后,随着从外界吸收热量,温度又开始升高。


         非晶体由于分子的排列不规则,吸收热量后不需要破坏分子的有规则排列,只用来提高平均动能,所以当从外界吸收热量时,非晶体的温度不断升高,并由硬变软,最后变成液体。
         特殊情况:冰熔化的过程是破坏分子间的规则排列,减小分子间距离的过程,这个过程需要克服分子间的斥力而做功,熔化时吸收的热量全部转化为分子的势能,使分子间的势能增大,分子的动能并没有改变,所以温度也保持不变。除冰外,还有灰铸铁等也属于这种情况。 

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