作业帮物质的凝固点（熔点）与压强的关系?
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/19 08:16:34
物质的凝固点（熔点）与压强的关系?
物质的凝固点（熔点）与压强的关系?
物质的凝固点（熔点）与压强的关系?
压力增高 熔点降低(图）
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[发布时间:20050518]
[来源:http://www.sciencetimes.com.cn/col1/col49/article.htm1?id=56207 中国科学技术信息研究所加工整理]
如果施加足够的压力,钠金属块在室温下也能熔化.（图片提供：EUGENE GREGORYANZ/美国卡耐基研究院）
科学网2005年5月18日讯 钠是一种白色的轻金属,非常活跃,甚至到了危险的程度.它的熔点是371开尔文（98℃）,但研究人员发现,如果施加足够的压力,钠会在室温下熔化.该研究表明,钠及有关元素（如氢元素）在高压环境下（如巨行星内部）会表现出某些奇异的特性.
钠元素完全符合人们给金属下的定义：正电子秩序井然地排列在电子的汪洋大海中.除了氢原子,所有元素周期表上与钠同族的元素——锂、钾、铯、铷——都具有这种简单的结构,被称为“碱金属”,具有独特的可压缩特性.物理学家推测,碱金属在被压缩时可能会出现奇特的现象.
他们并没有失望.在近日《物理学评论快报》刊登的一篇文章中,美国华盛顿市卡耐基研究院的浓缩物质物理学家Eugene Gregoryanz及伊利诺伊州阿尔贡国家实验室的同事们,报道了钠在120万个大气压下的奇异表现.他们将一块直径约40微米的钠置于金刚石砧台上,并给其施加压力.高压能使大部分物质在高温下维持固态,钠在某个临界点到来前也遵从这一规律.但是,当压力达到30万个大气压时,钠的熔点发生转折,逐步降低,最终,当压力达到120万个大气压时,钠的熔点降到了室温.极少有物质在压力下熔点降低,处于如此重压下的更是绝无仅有.例如,水在一个大气压的变化范围内会表现出这种特性.
X—射线衍射图像表明,被极度压缩的钠原子排列成与低压下截然不同的状态.研究人员推测,随着钠块被压缩,这些原子必须为压迫到更小空间里的自由电子腾出位置.
纽约州伊萨卡市康奈尔大学的致密物质理论学家Neil Ashcroft表示：“我们都认为,碱性金属并不具备太多新的物理特性”.不过他补充说,显而易见,改变压力“使它们的物理特性变得非常有趣”.他指出,如果钠的表现是这样,那么氢元素可能与此类似.宇宙的很大一部分是由氢元素组成的,与碱性金属类似的氢元素可能深埋在恒星和类似木星的行星内部.尽管地球上的研究人员不大可能给固态氢施加足够的压力,使其转换成金属元素,但研究高压下的钠元素可为了解氢元素的特性提供一些线索.