منو
 کاربر Online
956 کاربر online
 : فیزیک
برای پاسخ دادن به این ارسال باید از صفحه قبلی اقدام کنید.   کاربر offline دبیر گروه فیزیک 3 ستاره ها ارسال ها: 2228   در :  شنبه 23 اردیبهشت 1391 [08:20 ]
  آیا نقطه ذوب یک ماده به ابعاد آن ماده بستگی دارد؟
 

آیا نقطه ذوب یک ماده به ابعاد آن ماده بستگی دارد؟

نقطة ذوب طلا را در نظر بگیرید. نقطة ذوب طلا را می‌توان در هر کتاب مرجع مربوط به فلزها پیدا کرد؛ مقدار آن درست 1064 درجه سلسیوس است. ‌این دما را می‌توان صرفاً با قرار دادن‌ یک تکه طلا در کوره‌ای با دمای بالا و افزایش دما تأیید کرد. وقتی دما بهصفر درجه سلسیوس می‌رسد، تکه طلا تغییر حالت می‌دهد و به شکل توپی از طلای مایع درمی‌آید.

اگر ‌این آزمایش را دوباره انجام دهیم، اما‌ این بار، به جای ‌یک تکة طلا که می‌توانیم ببینیم و به راحتی لمس کنیم، تکه‌ای را که قطر آن تنها چند نانومتر است ذوب کنیم (بدیهی است برای انجام ‌این کار به تجهیزات و روش‌های خاص نیاز داریم، اما شدنی است). با شگفتی ‌درمی‌یابیم که دمای ذوب در مورد دوم فقط 427 درجه سلسیوس است.‌ آیا اشتباه کرده‌ایم؟

آزمایش‌های بیش‌تر نشان می‌دهند که اشتباهی رخ نداده است، و در واقع درمی‌یابیم که دمای ذوب ذره‌های طلا به اندازة ذره‌ا‌ی که گرم می‌شود بستگی دارد. پس چرا در کتاب‌های مرجع دمای ذوب طلا را 1064 درجه سلسیوس ذکر کرده‌اند؟ برای ‌این‌که‌ این دما برای تمام کاربردهای عملی صحیح است. اگر ‌این آزمایش‌ها‌ی ذوب کردن را در گستره‌ای‌ از اندازة ذره‌های طلا ادامه دهیم، در می‌یابیم که تمام ذره‌هایی که می‌توان دید، از تکه سنگ‌های بزرگ معدن گرفته تا تکه‌ها‌ی بسیار کوچک، در ‌این دما ذوب می‌شوند. هر چند وقتی که اندازة تکه به چند ده نانومتر کاهش ‌یابد، دماهای ذوب کمتری را اندازه می‌گیریم‌. در گسترة اندازة نانو، هر چه ذره کوچک‌تر باشد، دمای ذوب آن کم‌تر است.

مرجع
Welcome to nanoscience , 2011
ترجمه ی این کتاب با عنوان به علوم نانو خوش آمدید تابستان 1391 توسط انتشارات مدرسه منتشر خواهد شد.

  امتیاز: 0.00