將0度的冰塊放入0度的鹽水中,體系的溫度為什麼會低於0度? 熱量去哪裡了?

將0度的冰塊放入0度的鹽水中,體系的溫度為什麼會低於0度,熱量去哪裡了?是不是跟冰塊熵增有關。


因為……冰塊……化了……

一方面,離子的加入打亂了水分子自身的有序排列,使得結晶更加困難,冰點降低;

另一方面,離子的電場提供了分子團的凝聚中心,使得體系吉布斯自由能比同溫度純水更低。

此時: 0℃的冰塊的化學勢 = 0℃的純水的化學勢 &> 0℃的鹽水的化學勢

所以在0℃時,水分子更傾向於能量更低的鹽水一相。因此,0℃的冰塊會在0℃的鹽水裡融化,相變吸熱,導致整體溫度降低。如果冰塊足夠大,降溫會到某個讓冰塊和鹽水化學勢相等的溫度為止。如果不考慮冰融化導致的稀釋,這個最終溫度是該濃度鹽水的冰點。

嗯,所以您那兒消失的能量都用來讓剛剛從冰塊里解放出來的水分子自由翱翔了……


相變焓


你學習物化的第一步就是 如何定義體系


先想一下,燃料燃燒體系溫度為什麼升高?再看這個問題應該就明白了,你好好想想


貌似可以這麼理解首先零度的鹽水比零度的冰狀態更加穩定,因為,零度的鹽水還沒有達到冰點(鹽水的冰點低於零度),導致冰能熔化一部分變成鹽水,而鹽水並不能在零度結成冰,這時候出現了一種動態平衡,冰塊部分熔化成誰吸收一部分熱量,導致整體溫度下降,下降之後導致整個系統的溫度降低,從而使得冰塊熔化速度下降,維持一個動態平衡,這個平衡的溫度趨近於著鹽水冰點溫度。如果你把這個想成一個化學動態平衡就很容易理解。僅個人愚見,沒驗證過


跑到水裡去啦!

水比冰塊比容大!

冰塊變成了水,但體系里總熱量沒變!

可是水能儲存的熱量多啊~要想保持溫度就要從外界吸熱!

可是沒人給他!

怎麼辦呢!!!

所以只好降低溫度了!


首先你要明白的是,溫度和能量是兩個概念。

通俗地回答為:鹽水溶液君的冰點比冰君要低,所以冰君在鹽水溶液君的懷抱里要吸熱融化自己,向平衡的狀態看齊(萬物皆嚮往平衡嘛),所以整體的鹽水濃度因為水的加入而變低,膽識整個系統的溫度降低了。


0℃的水和0℃的冰內能不一樣,冰融化要吸熱


將0度的冰塊放入0度的鹽水中,和將將0度的冰塊放入0度的空氣中,冰能融化嗎?如果溫度低了,豈不是新的製冷方法,讓熱力學第一定律,第二定律咋見人!


H2O有熔化焓。也就是H2O(s)熔化成同溫度液態水時會吸收大量熱,從而使體系溫度降低。


類似冰鹽浴的原理


這是物化的知識,考慮這是隔離系統,我們知道鹽水的凝固點要低於純水(拉烏爾定律),在這個體系中,零度的鹽水無法結冰,但冰從鹽水中吸熱融化,所以最後鹽水的溫度低於零度。

整體來看,降低的溫度是被用於體系的熵增。(通俗地講)


鹽水冰點低於水,純水冰在鹽水裡要融化,融化吸熱,溫度就降低了。

以上是才學了熱力學自己扯的·····


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