קירור-על – הבדלי גרסאות

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
תוכן שנמחק תוכן שנוסף
מ קירור יתר הועבר לקירור-על במקום הפניה
ניסוח
שורה 1: שורה 1:
'''קירור יתר''' [[אנגלית]]: '''Supercooling''') הוא קירור של [[נוזל]] ל[[טמפרטורה]] הנמוכה מ[[נקודת התכה|טמפרטורת הקיפאון]] שלו בלא שיהפוך ל[[מוצק]]. תופעה זו עשויה להיווצר מכיוון ששיקולים [[אנרגיה|אנרגטיים]] נותנים עדיפות ל[[מצב צבירה|מעבר פאזה]] שמתחיל סביב אתר [[התגרענות]]. בהיעדר תנאי זה, לא יתרחש מעבר פאזה בפועל, גם אם התנאים הסביבתיים מתאימים לכך (קרי - הנוזל מקורר אל מתחת לטמפרטורת הקיפאון).
'''קירור-על''' הוא [[מצב מטסטבילי]] (יציב חלקית) שבו [[נוזל]] נמצא ב[[טמפרטורה]] הנמוכה מ[[נקודת התכה|טמפרטורת הקיפאון]] שלו, בלא שיהפוך ל[[מוצק]]. תופעה זו נוצרת כאשר מקררים נוזל באופן אחיד, ובנוזל אין אתרי [[התגרענות]] - נקודות של אי-אחידות כגון חומר זר או שפות חדות של הכלי. ניתן לקרר נוזל באופן משמעותי מתחת לטמפרטורת הקיפאון שלו, כמו [[מים]] שניתנים לקירור עד 42°C- במצב נוזלי.


מנגנון פעולה: בהתמצקות, ה[[אנרגיה חופשית|אנרגיה החופשית]] קובעת אם החומר ייטה להשאר במצב נוזל או ייתמצק בטמפרטורה מסוימת. בהיעדר נקודות התגרענות השיקולים האנרגטיים נוטים יותר לכוון הנוזל.
לדוגמה: כאשר [[מים]] קופאים, נקודות מסוימות במים מתגבשות ראשונה ל[[קרח]], ומהן מתפשט מעבר הפאזה אל גוף המים כולו. נקודות התחלה אלה מהוות אתרי התגרענות. במידה שהמים טהורים ומוחזקים בכלי נקי ללא פגמים ייתכן מצב שבו כל נקודה במים זהה לאחרת, ולכן אין נקודה מסוימת בעלת עדיפות על פני האחרות במעבר פאזה. בהיעדר אתרי התגרענות, ניתן לקרר את המים לטמפרטורה נמוכה בהרבה מטמפרטורת הקיפאון (42°C-), בעוד המים נשארים במצב נוזלי.
[[מתח פנים|אנרגיית פני-השטח]] של אזור קטן שמתמצק היא גבוהה יותר מהרווח באנרגיה של האזור המתמצק, ולכן ההתמצקות אינה מתפשטת אלא נעלמת. במצב זה לא יתרחש [[מעבר פאזה]] בפועל, גם אם הרווח באנרגיה החופשית של סך הנוזל מתאים לכך (קרי - הנוזל מקורר אל מתחת לטמפרטורת הקיפאון).


כאשר ייגרם שינוי למים הנמצאים במצב של קירור יתר (כמו טלטול המכל, השלכה של גורם זר פנימה או קפיאה של אזור קטן), יקפא גוש המים כולו במהירות.
דוגמה (ראו קישורים חיצוניים): כאשר [[מים]] קופאים, נקודות מסוימות במים מתגבשות ראשונה ל[[קרח]], ומהן מתפשט מעבר הפאזה אל גוף המים כולו. נקודות התחלה אלה מהוות אתרי התגרענות. במידה שהמים טהורים ומוחזקים בכלי נקי ללא פגמים, אין אתרי התגרענות. בהיעדרם, ניתן לקרר את המים לטמפרטורה נמוכה בהרבה מטמפרטורת הקיפאון (42°C-), בעוד המים נשארים במצב נוזלי. כאשר ייגרם שינוי למים הנמצאים במצב של קירור יתר (כמו טלטול המכל, השלכה של גורם זר פנימה או קפיאה של אזור קטן), יקפא גוש המים כולו במהירות.


== קישורים חיצוניים ==
== קישורים חיצוניים ==

* [http://www.youtube.com/watch?v=fSPzMva9_CE סרטון הממחיש את התופעה]
* [http://www.youtube.com/watch?v=fSPzMva9_CE סרטון הממחיש את התופעה]

==ראו גם==
* [[מצב מטסטבילי]]
* [[חימום-על]]
* [[התגרענות]]


{{קצרמר|כימיה}}
{{קצרמר|כימיה}}

גרסה מ־09:15, 20 באפריל 2010

קירור-על הוא מצב מטסטבילי (יציב חלקית) שבו נוזל נמצא בטמפרטורה הנמוכה מטמפרטורת הקיפאון שלו, בלא שיהפוך למוצק. תופעה זו נוצרת כאשר מקררים נוזל באופן אחיד, ובנוזל אין אתרי התגרענות - נקודות של אי-אחידות כגון חומר זר או שפות חדות של הכלי. ניתן לקרר נוזל באופן משמעותי מתחת לטמפרטורת הקיפאון שלו, כמו מים שניתנים לקירור עד 42°C- במצב נוזלי.

מנגנון פעולה: בהתמצקות, האנרגיה החופשית קובעת אם החומר ייטה להשאר במצב נוזל או ייתמצק בטמפרטורה מסוימת. בהיעדר נקודות התגרענות השיקולים האנרגטיים נוטים יותר לכוון הנוזל. אנרגיית פני-השטח של אזור קטן שמתמצק היא גבוהה יותר מהרווח באנרגיה של האזור המתמצק, ולכן ההתמצקות אינה מתפשטת אלא נעלמת. במצב זה לא יתרחש מעבר פאזה בפועל, גם אם הרווח באנרגיה החופשית של סך הנוזל מתאים לכך (קרי - הנוזל מקורר אל מתחת לטמפרטורת הקיפאון).

דוגמה (ראו קישורים חיצוניים): כאשר מים קופאים, נקודות מסוימות במים מתגבשות ראשונה לקרח, ומהן מתפשט מעבר הפאזה אל גוף המים כולו. נקודות התחלה אלה מהוות אתרי התגרענות. במידה שהמים טהורים ומוחזקים בכלי נקי ללא פגמים, אין אתרי התגרענות. בהיעדרם, ניתן לקרר את המים לטמפרטורה נמוכה בהרבה מטמפרטורת הקיפאון (42°C-), בעוד המים נשארים במצב נוזלי. כאשר ייגרם שינוי למים הנמצאים במצב של קירור יתר (כמו טלטול המכל, השלכה של גורם זר פנימה או קפיאה של אזור קטן), יקפא גוש המים כולו במהירות.

קישורים חיצוניים

ראו גם

ערך זה הוא קצרמר בנושא כימיה. אתם מוזמנים לתרום לוויקיפדיה ולהרחיב אותו.