融合と圧力

熱学の研究では、物質の相変化を見ました。一部の物質は、固体から液体状態になるとき(融解するとき)、膨張します。他の物質は、液体状態から固体状態になるとき(固化)、収縮します。したがって、外部圧力を高めると、物質は膨張しにくくなり、その結果、融解温度 ( T1 ) も上昇します。その結果、分子は圧力の増加に打ち勝つためにより多くのエネルギーを必要とします。

下の図には、溶融温度 ( T ) の関数としての外部圧力 (p) の一般的な側面のグラフがあります。このグラフを融解曲線と呼びます。

融合と圧力 物理

グラフによれば、圧力がp 1のとき、融解温度はT 1であることがわかります。外部圧力を値p 2まで増加すると、溶融温度も増加し、温度T 2に達します。

収縮との融合

先ほど述べたように、一部の物質は溶けるときに収縮します。この事実は、水、化学元素のビスマス、鉄、ガリウムで起こっていることがわかります。以下のグラフには、言及した物質の融解曲線が示されています。

融合と圧力 物理

融合と圧力 物理

これらの物質は収縮するため、外圧を高めると融合も促進されます。したがって、圧力が高くなるほど、融解温度は低くなると言えます。

上図の場合、外圧がp 1 のときの溶融温度はT 1であり、外圧をp 2まで増加させると、溶融温度はT 2まで低下します。

融合と圧力 物理




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