קירור-על הוא מצב מטסטבילי (יציב חלקית) שבו נוזל נמצא בטמפרטורה הנמוכה מטמפרטורת הקיפאון שלו, בלא שיהפוך למוצק. תופעה זו נוצרת כאשר מקררים נוזל באופן אחיד, ובנוזל אין אתרי התגרענות - נקודות של אי-אחידות כגון חומר זר או שפות חדות של הכלי. ניתן לקרר נוזל באופן משמעותי מתחת לטמפרטורת הקיפאון שלו, כמו מים שניתנים לקירור עד 42°C- במצב נוזלי.
מנגנון פעולה: בהתמצקות, האנרגיה החופשית קובעת אם החומר ייטה להישאר במצב נוזל או יתמצק בטמפרטורה מסוימת. בהיעדר נקודות התגרענות השיקולים האנרגטיים נוטים יותר לכוון הנוזל. אנרגיית פני-השטח של אזור קטן שמתמצק היא גבוהה יותר מהרווח באנרגיה של האזור המתמצק, ולכן ההתמצקות אינה מתפשטת אלא נעלמת. במצב זה לא יתרחש מעבר פאזה בפועל, גם אם הרווח באנרגיה החופשית של סך הנוזל מתאים לכך (קרי - הנוזל מקורר אל מתחת לטמפרטורת הקיפאון).
דוגמה (ראו קישורים חיצוניים): כאשר מים קופאים, נקודות מסוימות במים מתגבשות ראשונה לקרח, ומהן מתפשט מעבר הפאזה אל גוף המים כולו. נקודות התחלה אלה מהוות אתרי התגרענות. במידה והמים טהורים ומוחזקים בכלי נקי ללא פגמים, אין אתרי התגרענות. בהיעדרם, ניתן לקרר את המים לטמפרטורה נמוכה בהרבה מטמפרטורת הקיפאון (42°C-), בעוד המים נשארים במצב נוזלי. כאשר ייגרם שינוי למים הנמצאים במצב של קירור יתר (כמו טלטול המכל, השלכה של גורם זר פנימה או קפיאה של אזור קטן), יקפא גוש המים כולו במהירות.
ראו גם
- מצב מטסטבילי
- חימום-על
- גראופל
- התגרענות
קישורים חיצוניים
סרטון הממחיש את התופעה, סרטון באתר יוטיוב- סרטון נוסף הממחיש את התופעה באופן שונה, סרטון באתר יוטיוב
Wikiwand in your browser!
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
