硒-沸点-熔点-热导率-膨胀

沸点

一般来说,沸腾是一个相变一种物质从液体到气相的变化。的沸点一种物质发生相变(沸腾或汽化)的温度。温度蒸发(沸腾)在给定压力下开始发生，也称为沸点饱和温度在这种条件下，蒸汽和液体的混合物可以共存。这种液体可以说是热能饱和的。任何增加的热能都会导致相变。在沸点一种物质的两相，即液体和蒸汽，具有相同的自由能，因此同样可能存在。在沸点以下，液体是两者中更稳定的状态，而在沸点以上，气体形式是首选的。在给定的温度下，蒸发(沸腾)开始发生的压力称为压力饱和压力．当考虑从蒸汽到液体的反向变化的温度时，称为凝点。

可以看出，沸点液体的压强随周围环境的压强而变化。液体在部分真空中的沸点比在大气压下的沸点低。高压下的液体比常压下的液体沸点高。例如，水在海平面上的沸点是100°C(212°F)，但在海拔1900米(6233英尺)的地方沸点是93.4°C(200.1°F)。另一方面，水在16.5 MPa(压水堆的典型压力)下在350°C(662°F)沸腾。

在ob欧宝体育官方网站元素周期表沸点最低的元素是氦。在标准压力下，铼和钨的沸点都超过5000k。由于很难在没有偏差的情况下精确测量极端温度，因此在文献中，两者都被引用为具有更高的沸点。

熔点

一般来说,融化是一个相变一种物质从固态变为液态的过程。的熔点物质的温度是发生相变时的温度。的熔点还定义了固体和液体能处于平衡状态的条件。加热会使固体在没有温度变化的情况下变成液体。在熔点，一种物质的两相，即液体和蒸汽，具有相同的自由能，因此同样可能存在。在熔点以下，固体是两者中更稳定的状态，而在熔点以上，液体形式是首选的。物质的熔点取决于压力，通常在标准压力下规定。当考虑温度从液体到固体的反向变化时，称为凝固点或结晶点。

参见:熔点降低

第一个解释晶体熔化机理的理论是由Lindemann提出的，他用晶体中原子的振动来解释熔化转变。固体和液体的相似之处在于两者都是凝聚态，粒子之间的距离比气体要近得多。固体中的原子彼此紧密结合，或者以规则的几何晶格(结晶固体，包括金属和普通冰)或不规则(无定形固体，如普通窗户玻璃)的形式存在，并且通常能量较低。的单个原子的运动固体中的离子或分子只限于围绕固定点的振动运动。当固体被加热时，它粒子振动得更快因为固体吸收了动能。在某一点上，振动的振幅变得如此之大，以至于原子开始侵入它们最近邻居的空间，扰乱它们，熔化过程开始了。的熔点是固体粒子的破坏性振动克服在固体内部作用的吸引力的温度。

和沸点一样，固体的熔点也取决于这些引力的强度。例如，氯化钠(NaCl)是一种离子化合物，由许多强离子键组成。氯化钠在801℃熔化。另一方面，冰(固体H₂O)是一种分子化合物，其分子由氢键结合在一起，这实际上是两个永久偶极子之间相互作用的有力例子。虽然氢键是分子间力中最强的，但氢键的强度远小于离子键。冰的熔点是摄氏零度。

共价键通常会形成由连接更好的原子组成的小集合，称为分子，在固体和液体中，这些原子通过比将分子内部连接在一起的共价键弱得多的力与其他分子结合在一起。这种弱的分子间键使有机分子物质，如蜡和油，具有柔软的体积特性和低熔点(在液体中，分子之间必须停止大多数结构化或定向的接触)。

固体材料的传热特性是用一种叫做热系数的特性来测量的热导率， k(或λ)，以W / m。K．它是衡量一种物质通过另一种物质传递热量的能力传导．请注意,傅立叶定律适用于所有物质，无论其状态(固体、液体或气体)，因此，它也适用于液体和气体。

的热导率大多数液体和固体的密度随温度变化。对于蒸汽，它也取决于压强。一般来说:

大多数材料几乎都是同质的，因此我们通常可以写k = k (T)．类似的定义与y和z方向的热导率(ky, kz)有关，但对于各向同性材料，热导率与传递方向无关，kx = ky = kz = k。

金属的导热性

非金属的导热性

为非金属固体，k主要是由k_ph值，随着原子和晶格之间相互作用频率的降低，它会增加。事实上，晶格热传导是非金属中主要的热传导机制，即使不是唯一的。在固体中，原子围绕它们的平衡位置(晶格)振动。原子的振动不是相互独立的，而是与邻近的原子紧密耦合的。点阵排列的规律性对其性能有重要影响k_ph值，与晶体(有序)材料，如石英比玻璃等非晶态材料具有更高的导热性。在足够高的温度下_ph值∝1 / T。

的广达电脑的晶体振动场被称为声子声子是凝聚态物质(如固体和某些液体)中原子或分子的周期性、弹性排列中的集体激发。声子在凝聚态物质的许多物理特性中起着重要作用，比如导热性和导电性。事实上，对于晶体、非金属固体，如金刚石，k_ph值可以相当大，超过与良导体(如铝)相关的k值。特别是，金刚石具有最高的硬度和导热系数(k = 1000 W/m.K)的任何大块材料。

液体和气体的导热性

在物理学中，流体是一种在施加剪切应力下不断变形(流动)的物质。液体是物质相的子集吗液体，气体等离子体，在某种程度上，还有可塑固体。因为分子间的间距要大得多，而且分子的运动在流体状态下比在固体状态下更随机，热能输运效果较差。的热导率因此，气体和液体的体积通常比固体的小。在液体中，热传导是由原子或分子扩散引起的。在气体中，热传导是由分子从高能级向低能级扩散引起的。

气体导热系数

温度、压力和化学物质对热导率气体的质量可以用质量来解释气体运动论．在没有对流的情况下，空气和其他气体通常是良好的绝缘体。因此，许多绝缘材料(如聚苯乙烯)的功能仅仅是具有大量的充气袋哪一个防止大规模对流．由于气穴与固体材料的交替，使得热量必须通过多个界面传递，传热系数迅速降低。

的气体导热系数和气体密度成正比，和平均分子速度成正比，特别是和平均自由程的分子。平均自由程还取决于分子的直径，大分子比小分子更容易发生碰撞，这是能量载体(分子)在经历碰撞之前所走的平均距离。轻气体，如氢和氦通常有高导热性．致密气体如氙和二氯二氟甲烷导热性低。

一般来说，气体的导热系数随温度的升高而增大。

液体导热系数

如前所述，在液体中，热传导是由原子或分子扩散引起的，但解释液体热传导的物理机制尚未得到很好的理解。液体往往比气体具有更好的导热性，流动的能力使液体适合从机械部件中去除多余的热量。热量可以通过引导液体通过热交换器排出。核反应堆中使用的冷却剂包括水或液态金属，如钠或铅。

非金属液体的导热系数一般随温度的升高而降低。

热膨胀通常是物质随温度变化而改变其尺寸的趋势。它通常表示为每单位温度变化的长度或体积的分数变化。热膨胀对固体、液体和气体都是常见的。与气体或液体不同，固体材料在热膨胀时倾向于保持其形状。一个线膨胀系数通常用于描述固体的膨胀，而体积膨胀系数对液体或气体更有用。

的线性热膨胀系数定义为:

在哪里l一个特定的长度测量和dL / dT是线性尺寸每单位温度变化的变化率。

体积热膨胀系数是最基本的热膨胀系数，也是与流体最相关的热膨胀系数。一般来说，物质在其温度变化时膨胀或收缩，膨胀或收缩发生在各个方向。

的体积热膨胀系数定义为:

在哪里l材料的体积是和吗dV / dT是体积的变化率每单位温度变化。

在固体或液体中，在使原子或分子聚集在一起的内聚力和由温度创造的条件之间存在着一种动态平衡。因此更高的温度意味着更大的距离原子之间。不同的材料有不同的结合力，因此膨胀系数也不同。如果结晶固体是等长的(具有相同的结构配置)，那么在晶体的所有维度上膨胀将是均匀的。对于这些材料，面积和体积热膨胀系数分别约为线性热膨胀系数的两倍和三倍(α_V= 3α_l)。如果不是等距的，不同的结晶方向可能有不同的膨胀系数，晶体会随着温度的变化而改变形状。