- 就我目前的认识,纯物质单纯加热的话,凝固点和熔点是一样的。如有特例请读者提供。
- 但是如果存在外场,就有一个有意思的现象。金属在外加磁场下凝固,和在相同磁场下熔化,其温度可能不同。这个现象被用来冶金,制造先进的飞机发动机叶片。详情可见上海大学冶金国家重点实验室的工作。
- 对物质施加外场还有另一个例子,让你容易理解:冰在0度开始化为水。但是如果你对水进行搅拌、让其动起来的话(相当于对水施加一个速度场),温度必须降到零下 以下才能让流水结冰。这里有个很好的解释:
http://scienceline.ucsb.edu/getkey.php?key=5727?scienceline.ucsb.edu
- 其他例子,还有过于纯净的水,降温的时候由于缺乏晶核,可以形成亚稳态,在零度以下保持液态。但此种亚稳态只需一个微扰,就可以打破这个亚稳态,迅速结冰。
- 水也可以形成过热水,高于100度仍保持液态。这需要高压,条件不易达到。
总结一下:
恒压状况下,纯物质的熔点和凝固点必定相同。生活中常见的熔点、凝固点不同的现象并非严格意义热力学上的「熔化」与「凝固」。
恒压状况下,对于纯物质而言,凝固点和熔点是相同的。
通过计算纯物质在恒压状况下的相律:
纯物质,组分数为1;临界状况下固液共存,相数为2;恒压条件最后为+1。
计算所得的自由度为0。因此这个体系没有可以自由变化的热力学变数。
所以只要是固液共存状态,温度就是一个确定的固定值,即熔点和凝固点相同。
但是对于混合物来说,并无确定的熔点或凝固点。这是由于自由度增加(组分数增加)所导致的。