Hvad sker der med materialerne, når de afkøles?

Fysiske ændringer:

* Nedsat kinetisk energi: Partiklerne inden for materialet bevæger sig langsommere og har mindre energi.

* sammentrækning: De fleste materialer krymper i volumen, når de afkøler, fordi partiklerne bevæger sig tættere sammen. Dette er grunden til, at vand udvides, når det fryser, da vandmolekyler danner en krystallinsk struktur, der tager mere plads.

* Ændringer i tilstand: Afkøling kan forårsage en ændring i stoftilstanden.

* Gas ​​til væske (kondens)

* Væske til fast (frysning)

* Ændringer i elektrisk ledningsevne: Nogle materialer bliver bedre ledere af elektricitet, når de afkøles, mens andre bliver værre.

* Ændringer i magnetiske egenskaber: Nogle materialer bliver magnetiske, når de afkøles, mens andre mister deres magnetiske egenskaber.

Kemiske ændringer:

* langsommere reaktionshastigheder: Kemiske reaktioner bremser generelt, når temperaturen falder, fordi partikler kolliderer sjældnere og med mindre energi.

* Ændringer i kemisk ligevægt: Afkøling kan skifte ligevægt af en reversibel kemisk reaktion.

Specifikke eksempler:

* Vand: Når det afkøles, bliver vand tættere, indtil det når 4 ° C. Derefter udvides det lidt, indtil det fryser ved 0 ° C.

* Metaller: De fleste metaller kontrakt, når de afkøles og bliver tættere.

* gummi: Gummi bliver mere sprød og mindre fleksibel, når den afkøles.

* glas: Glas bliver mere sprødt, når den afkøles.

* Biologiske materialer: Levende organismer har et smalt temperaturområde, hvor de kan overleve. Ekstrem afkøling kan skade celler og væv.

Undtagelser:

* Vand: Som nævnt udvides vand, når det fryser på grund af dannelsen af ​​brintbindinger.

* Nogle legeringer: Visse legeringer, såsom INVAR (nikkel-jernlegering), har meget lave termiske ekspansionskoefficienter, hvilket betyder, at de ændrer sig meget lidt i størrelse, når de afkøles.

* superledere: Nogle materialer bliver superledere ved ekstremt lave temperaturer, hvilket betyder, at de har nul elektrisk modstand.

Bemærk: De specifikke effekter af afkøling afhænger af materialet og det involverede temperaturområde.