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なぜ液体の固体を変えるのにそんなに多くのエネルギーが必要なのですか?

分子をより秩序、硬い状態に保持する力を克服する必要があるため、液体を固体に変えるにはかなりの量のエネルギーが必要です。これが故障です:

* 分子間力: 液体は、固体よりも低い分子間力(水素結合、双極子型相互作用、ロンドン分散力など)を持っています。これらの力は分子を一緒に保持し、物質の状態を決定します。

* 注文と動き:

* 液体: 液体の分子は比較的近いですが、自由に動き回ることができます。 彼らはより多くの翻訳エネルギーとあまり秩序化しない配置を持っています。

* ソリッド: 固体の分子は、高度に秩序化された結晶構造にしっかりと詰め込まれています。彼らは翻訳エネルギーが少なく、固定位置の周りで振動します。

* エネルギー入力: 液体から固体に移行するには、次のことが必要です。

* 分子の運動エネルギーを減らします: これは、彼らがより強力な絆を形成し、位置がより固定されるようにするためにそれらを遅くすることを意味します。

* 反発力を克服します: 分子が一緒に近づくと、彼らは互いに撃退し始めます。この反発は、しっかりと詰め込まれた固体状態を形成するために克服する必要があります。

したがって、引力を克服し、運動エネルギーを減らし、分子をより組織化された低エネルギーの配置に強制するためには、エネルギーが必要です。 このエネルギーは通常、熱として供給されるため、液体を凍結するにはシステムから熱を除去する必要があります。

ここに必要なエネルギーの量に影響を与えるいくつかの追加要因があります:

* 液体の種類: 分子間力(水など)が強い液体は、より弱い力(ガソリンなど)の液体よりも多くのエネルギーを凍結する必要があります。

* 圧力: 圧力を上げると、分子が近づくことができ、液体を凍結しやすくなります。

* 不純物: 不純物の存在は、固体構造の形成を妨げる可能性があり、より多くのエネルギーを凍結する必要があります。

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