冬天,人们常往结冰的公路路面上撒盐,
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以此除去公路上的积雪,其目的是为了消除道路结冰带来的安全隐患 。人们不禁会问:盐为什么会降低冰的凝固点使冰熔化?
我们知道,冰是一种晶体,
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晶体的熔化或凝固都有一个固定的温度,叫熔点或凝固点,1标准大气压下冰的熔点和凝固点为0℃ 。
在一定温度下,有某一压强能使一种物质的气态与其凝聚态(固态或液态)之间存在动态平衡 。此时单位时间内由气态转变为凝聚态的分子数与由凝聚态转变为气态的分子数相等,这个压强就是此物质在此温度下的饱和蒸汽压 。
【盐为什么会降低冰的凝固点】同一晶体,在同一温度下,其固体饱和蒸汽压比其液体饱和蒸气压要小 。例如:在0℃时,冰的饱和蒸汽压为610.38Pa,水的饱和蒸汽压为611.29Pa,
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如此一来,自然环境中的冰就不可避免有一小部分升华成水蒸汽和熔化成少量水覆盖在冰面上 。在冰、水、水蒸汽三者的饱和蒸汽压达到平衡后,如果外界因素不发生变化,冰的升华和凝华,冰的熔化和凝固便进入动态平衡 。当在冰面上撒盐时,盐与冰面上的水接触发生溶解,于是在冰盐界面上形成一薄层盐溶液即盐水,
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而盐在溶解过程会放热,这就打破了原来各自的平衡,使平衡向着由冰转变为水的方向进行,冰吸热熔化成水,水又不断溶解更多的盐,冰以熔化为水的方式进入盐水中,如此就导致了冰的不断熔化,这就是盐除冰的熔化原理 。
这是一个在环境温度不变的情况下,盐使冰逐渐熔化成水的过程,是由于盐降低了冰的凝固点造成的 。
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冬天,在室外施工的建筑工人在砂浆中加入食盐或氯化钙;汽车驾驶员在散热水箱中加入乙二醇等等,也是利用相同原理来防止砂浆和散热水箱内的水结成冰的 。
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