กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 9 นาที

การทำความเย็นยิ่งยวด

การ เย็นตัวยิ่งยวด [ 1 ] หรือที่รู้จักกันในชื่อ การเย็นตัวต่ำ กว่า จุดเยือกแข็ง [ 2 ] [ 3 ] คือกระบวนการลดอุณหภูมิของของเหลวให้ต่ำกว่า จุดเยือกแข็ง โดยไม่กลายเป็นของแข็ง...

การทำความเย็นยิ่งยวด

น้ำที่เย็นจัดมาก ยังคงอยู่ในสถานะของเหลว
เริ่มกระบวนการแข็งตัวอันเป็นผลมาจากการออกจากสภาวะหยุดนิ่ง

การเย็นตัวยิ่งยวด[ 1 ]หรือที่รู้จักกันในชื่อการเย็นตัวต่ำ กว่า จุดเยือกแข็ง[ 2 ] [ 3 ]คือกระบวนการลดอุณหภูมิของของเหลวให้ต่ำกว่าจุดเยือกแข็งโดยไม่กลายเป็นของแข็ง ตามคำจำกัดความสากลที่กำหนดไว้ การเย็นตัวยิ่งยวดหมายถึง"การทำให้สารเย็นตัวลงต่ำกว่าจุดเยือกแข็งปกติโดยไม่แข็งตัว" [ 4 ] [ 5 ]แม้ว่าจะสามารถทำได้ด้วยวิธีการทางกายภาพที่แตกต่างกัน การแข็งตัวที่ล่าช้ามักเกิดจากการไม่มีผลึกเมล็ดหรือนิวเคลียสที่ โครงสร้าง ผลึกสามารถก่อตัวได้ การเย็นตัวยิ่งยวดของน้ำสามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้เทคนิคพิเศษใดๆ นอกจากการกำจัดแร่ธาตุทางเคมี จนถึง −48.3 °C (−54.9 °F) น้ำที่เย็นตัวยิ่งยวดสามารถเกิดขึ้นได้ตามธรรมชาติ เช่น ในบรรยากาศ สัตว์ หรือพืช

ปรากฏการณ์นี้ได้รับการอธิบายครั้งแรกในปี ค.ศ. 1724 โดยDaniel Gabriel Fahrenheitขณะพัฒนามาตราฟาเรนไฮต์[ 6 ] [ 7 ]

คำอธิบาย

ของเหลวที่มีอุณหภูมิเกินจุดเยือกแข็งมาตรฐานจะตกผลึกเมื่อมีผลึกเมล็ดหรือนิวเคลียสอยู่ ซึ่ง โครงสร้าง ผลึกสามารถก่อตัวขึ้นรอบๆ ทำให้เกิดของแข็งได้ หากไม่มีนิวเคลียส ดังกล่าว เฟสของเหลวสามารถคงอยู่ได้จนถึงอุณหภูมิที่เกิดการก่อตัวของผลึกแบบเอกพันธุ์[ 8 ]

การเกิดนิวเคลียสแบบเอกพันธุ์สามารถเกิดขึ้นได้เหนืออุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะเป็นแก้วแต่หากการเกิดนิวเคลียสแบบเอกพันธุ์ไม่เกิดขึ้นเหนืออุณหภูมินั้น จะทำให้เกิดของแข็ง อสัณฐาน (ไม่มีผลึก) ขึ้น

โดยปกติน้ำจะแข็งตัวที่อุณหภูมิ 273.15 K (0.0 °C; 32 °F) แต่สามารถทำให้เย็นยิ่งยวดได้ที่ความดันมาตรฐานจนถึงการเกิดนิวเคลียสของผลึกแบบเอกพันธุ์ที่อุณหภูมิเกือบ 224.8 K (−48.3 °C; −55.0 °F) [ 9 ] [ 10 ]กระบวนการทำให้เย็นยิ่งยวดต้องใช้น้ำที่บริสุทธิ์และปราศจาก จุดเริ่มต้น ของนิวเคลียสซึ่งสามารถทำได้โดยกระบวนการต่างๆ เช่นการออสโมซิสย้อนกลับหรือการกำจัดแร่ธาตุทางเคมีแต่การทำให้เย็นลงนั้นไม่จำเป็นต้องใช้เทคนิคพิเศษใดๆ หากน้ำเย็นลงในอัตราประมาณ 10 6  K/s จะสามารถหลีกเลี่ยงการเกิดนิวเคลียสของผลึกได้ และน้ำจะกลายเป็นแก้วซึ่งก็คือของแข็งอสัณฐาน (ไม่มีผลึก) อุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะเป็นแก้ว นั้น เย็นกว่ามากและยากที่จะกำหนด แต่จากการศึกษาคาดการณ์ไว้ที่ประมาณ 136 K (−137 °C; −215 °F) [ 11 ]น้ำที่เป็นแก้วสามารถถูกทำให้ร้อนได้ถึงประมาณ 150 K (−123 °C; −190 °F) โดยไม่เกิดการก่อตัวของนิวเคลียส[ 10 ] ในช่วงอุณหภูมิระหว่าง 150 ถึง 231 K (−123 ถึง −42.2 °C; −190 ถึง −43.9 °F) การทดลองพบเพียงน้ำแข็งผลึกเท่านั้น

ละอองน้ำที่เย็นจัดมักพบได้ในเมฆชั้นสตราตัสและ เมฆคิวมูลั ส เครื่องบินที่บินผ่านเมฆดังกล่าวจะเห็นการตกผลึกอย่างฉับพลันของละอองน้ำเหล่านี้ ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดน้ำแข็งเกาะบนปีกเครื่องบินหรืออุดตันอุปกรณ์และหัววัดต่างๆ เว้นแต่เครื่องบินจะมีระบบป้องกันน้ำแข็งที่ เหมาะสม ฝนเยือกแข็งก็เกิดจากละอองน้ำที่เย็นจัดเช่นกัน

กระบวนการตรงข้ามกับการเย็นตัวยิ่งยวด คือการหลอมเหลวของของแข็งเหนือจุดเยือกแข็ง ซึ่งทำได้ยากกว่ามาก และของแข็งมักจะหลอมเหลวที่อุณหภูมิเดียวกันสำหรับความดัน ที่กำหนด ด้วยเหตุนี้ จึงมักระบุจุดหลอมเหลวโดยใช้เครื่องมือวัดจุดหลอมเหลวแม้ว่าหัวข้อของบทความจะเป็น "การกำหนดจุดเยือกแข็ง" แต่วิธีการจริงคือ "หลักการของการสังเกตการหายไปมากกว่าการก่อตัวของน้ำแข็ง" [ 12 ]เป็นไปได้ที่จะทำให้ของเหลวร้อน เกิน จุดเดือดที่ความดันที่ กำหนด โดยที่มันไม่กลายเป็นก๊าซ

ไม่ควรสับสนระหว่างภาวะเย็นยิ่งยวด (Supercooling) กับภาวะจุดเยือกแข็งลดลง (Freezing point depression)ภาวะเย็นยิ่งยวดคือการที่ของเหลวเย็นลงต่ำกว่าจุดเยือกแข็งโดยที่ของเหลวนั้นไม่กลายเป็นของแข็ง ส่วนภาวะจุดเยือกแข็งลดลงคือเมื่อสารละลายสามารถเย็นลงต่ำกว่าจุดเยือกแข็งของของเหลวบริสุทธิ์ได้เนื่องจากการมีอยู่ของตัวละลายตัวอย่างเช่น ภาวะจุดเยือกแข็งลดลงที่เกิดขึ้นเมื่อเติมเกลือลงในน้ำบริสุทธิ์

การเย็นตัวยิ่งยวดตามรัฐธรรมนูญ

การเย็นตัวเกินตามรัฐธรรมนูญ – แผนภาพเฟส ความเข้มข้น และอุณหภูมิ

ปรากฏการณ์ซูเปอร์คูลลิ่งเชิงโครงสร้าง ซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการแข็งตัว เกิดจากการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของของแข็ง และส่งผลให้ของเหลวเย็นตัวลงต่ำกว่าจุดเยือกแข็งบริเวณด้านหน้าของรอยต่อ ระหว่างของแข็งและของเหลว เมื่อของเหลวแข็งตัว รอยต่อมักจะไม่เสถียร และความเร็วของรอยต่อระหว่างของแข็งและของเหลวต้องมีค่าน้อยเพื่อหลีกเลี่ยงปรากฏการณ์ซูเปอร์คูลลิ่งเชิงโครงสร้าง

ปรากฏการณ์การเย็นตัวเกินตามรัฐธรรมนูญเกิดขึ้นเมื่อ ความชันของอุณหภูมิ ลิควิดัสที่ส่วนต่อประสาน (ตำแหน่ง x=0) มีค่ามากกว่าความชันของอุณหภูมิที่กำหนดไว้:

ความชันของเส้นลิควิดัสจากแผนภาพเฟสไบนารีจะกำหนดโดยดังนั้นเกณฑ์การเย็นตัวยิ่งยวดตามโครงสร้างสำหรับโลหะผสมไบนารีสามารถเขียนได้ในรูปของความชันความเข้มข้นที่ส่วนต่อประสาน:

ความชันของความเข้มข้นที่อยู่ด้านหน้าของพื้นผิวระนาบนั้นกำหนดโดย

โดยที่คือความเร็วของส่วนต่อประสาน คือสัมประสิทธิ์การแพร่และคือองค์ประกอบของของเหลวและของแข็งที่ส่วนต่อประสาน ตามลำดับ (เช่น)

สำหรับการเติบโตแบบคงที่ของส่วนต่อประสานระนาบ องค์ประกอบของของแข็งจะเท่ากับองค์ประกอบของโลหะผสมตามที่กำหนดและ สามารถถือว่า สัมประสิทธิ์การแบ่งส่วน มีค่าคงที่ได้ ดังนั้น ความชันความร้อนขั้นต่ำที่จำเป็นในการสร้างแนวหน้าของแข็งที่เสถียรจึงกำหนดโดย

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม โปรดดูบทที่ 3 ของ[ 13 ]

ในสัตว์

เพื่อความอยู่รอดในอุณหภูมิต่ำมากในบางสภาพแวดล้อม สัตว์บางชนิดใช้ปรากฏการณ์การเย็นตัวยิ่งยวด (supercooling) ซึ่งช่วยให้พวกมันคงสภาพไม่แข็งตัวและหลีกเลี่ยงความเสียหายของเซลล์และการตาย มีเทคนิคมากมายที่ช่วยในการรักษาสภาพเป็นของเหลว เช่น การผลิตโปรตีนต้านการแข็งตัว (antifreeze proteinsหรือ AFPs) ซึ่งจะจับกับผลึกน้ำแข็งเพื่อป้องกันไม่ให้โมเลกุลของน้ำจับตัวและแพร่กระจายการเติบโตของน้ำแข็ง[ 14 ] ปลาลิ้นหมา ฤดูหนาวเป็นปลาชนิดหนึ่งที่ใช้โปรตีนเหล่านี้เพื่อความอยู่รอดในสภาพแวดล้อมที่หนาวจัด ตับจะหลั่งโปรตีนที่ไม่ใช่คอลลิเกทีฟ (noncolligative proteins) เข้าสู่กระแสเลือด[ 15 ]สัตว์อื่นๆ ใช้สารต้านการแข็งตัวแบบคอลลิเกทีฟ (colligative antifreezes) ซึ่งเพิ่มความเข้มข้นของสารละลายในของเหลวในร่างกาย ทำให้จุดเยือกแข็งลดลง ปลาที่ต้องพึ่งพาการเย็นตัวยิ่งยวดเพื่อความอยู่รอดจะต้องอาศัยอยู่ใต้น้ำลึก เพราะหากพวกมันสัมผัสกับนิวเคลียสของน้ำแข็ง พวกมันจะแข็งตัวทันที สัตว์ที่ต้องผ่านการเย็นตัวยิ่งยวดเพื่อความอยู่รอดจะต้องกำจัดสารก่อนิวเคลียสของน้ำแข็งออกจากร่างกายด้วย เพราะสารเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นจุดเริ่มต้นของการแข็งตัว การแช่เย็นยิ่งยวดเป็นลักษณะทั่วไปในแมลง สัตว์เลื้อยคลาน และ สัตว์ เลือดเย็น บาง ชนิด ตัวอ่อนของไส้เดือนฝอยซีสต์มันฝรั่ง ( Globodera rostochiensis ) สามารถอยู่รอดได้ภายในซีสต์ในสภาวะแช่เย็นยิ่งยวดที่อุณหภูมิต่ำถึง −38 °C (−36 °F) แม้ว่าซีสต์จะถูกห่อหุ้มด้วยน้ำแข็งก็ตาม

เมื่อสัตว์มีอุณหภูมิต่ำกว่าจุดหลอมเหลวมากขึ้นเรื่อยๆ โอกาสที่ของเหลวภายในร่างกายจะแข็งตัวโดยธรรมชาติก็จะเพิ่มขึ้นอย่างมาก เนื่องจากเป็นสภาวะที่ไม่เสถียรทางอุณหพลศาสตร์ ในที่สุดของเหลวก็จะถึงจุดเย็นยิ่งยวด ซึ่งเป็นอุณหภูมิที่สารละลายที่เย็นยิ่งยวดจะแข็งตัวโดยธรรมชาติเนื่องจากอยู่ต่ำกว่าจุดเยือกแข็งปกติมาก[ 16 ]สัตว์จะเข้าสู่ภาวะเย็นยิ่งยวดโดยไม่ตั้งใจ และสามารถลดโอกาสการแข็งตัวได้ก็ต่อเมื่ออยู่ในภาวะเย็นยิ่งยวดแล้วเท่านั้น แม้ว่าการเย็นยิ่งยวดจะเป็นสิ่งจำเป็นต่อการอยู่รอด แต่ก็มีความเสี่ยงหลายประการที่เกี่ยวข้องกับมัน

ในพืช

พืชยังสามารถอยู่รอดได้ในสภาวะหนาวจัดที่เกิดขึ้นในช่วงฤดูหนาว พืชหลายชนิดที่อยู่ในภูมิอากาศทางเหนือสามารถปรับตัวให้เข้ากับสภาวะหนาวจัดเหล่านี้ได้ด้วยการแช่เย็นยิ่งยวด ดังนั้นพืชเหล่านี้จึงสามารถอยู่รอดได้ในอุณหภูมิที่ต่ำถึง −40 °C (−40 °F) [ 17 ]แม้ว่าปรากฏการณ์การแช่เย็นยิ่งยวดนี้จะยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างถ่องแท้ แต่ก็ได้รับการยอมรับผ่านการถ่ายภาพ ความร้อนอินฟราเรด การก่อตัวของผลึกน้ำแข็งเกิดขึ้นในอวัยวะและเนื้อเยื่อบางส่วนของพืช โดยอาจเริ่มต้นใน เนื้อเยื่อ ไซเล็มและแพร่กระจายไปทั่วทั้งต้น[ 18 ] [ 19 ]การถ่ายภาพความร้อนอินฟราเรดช่วยให้สามารถมองเห็นหยดน้ำขณะที่ตกผลึกในช่องว่างนอกเซลล์ได้[ 20 ]

การแช่เย็นยิ่งยวดจะยับยั้งการก่อตัวของน้ำแข็งภายในเนื้อเยื่อโดยการก่อตัวของผลึกน้ำแข็ง และช่วยให้เซลล์รักษาน้ำให้อยู่ในสถานะของเหลว และยังช่วยให้น้ำภายในเซลล์แยกออกจากน้ำแข็งภายนอกเซลล์ได้อีกด้วย[ 20 ]สิ่งกีดขวางของเซลล์ เช่นลิกนินซูเบอรินและคิวติเคิล จะยับยั้งการก่อตัวของผลึกน้ำแข็งและบังคับให้น้ำเข้าไปในเนื้อเยื่อที่แช่เย็น ยิ่งยวด [ 21 ]ไซเล็มและเนื้อเยื่อปฐมภูมิของพืชมีความอ่อนไหวต่ออุณหภูมิต่ำมากเนื่องจากมีสัดส่วนของน้ำในเซลล์มาก พืชไม้เนื้อแข็งหลายชนิดในสภาพอากาศทางเหนือมีความสามารถในการป้องกันไม่ให้น้ำแข็งแพร่กระจายเข้าไปในลำต้น ทำให้พืชสามารถทนต่อความหนาวเย็นได้[ 22 ]การแช่เย็นยิ่งยวดได้รับการระบุในไม้พุ่มไม่ผลัดใบ เช่น Rhododendron ferrugineumและVaccinium vitis-idaeaรวมถึงAbies , PiceaและLarix species [ 22 ]การแช่แข็งภายนอกเซลล์และภายในผนังเซลล์ไม่ส่งผลกระทบต่อการอยู่รอดของพืช[ 23 ]อย่างไรก็ตาม น้ำแข็งภายนอกเซลล์อาจนำไปสู่การขาดน้ำของพืชได้[ 19 ]

ในน้ำทะเล

การมีเกลืออยู่ในน้ำทะเลส่งผลต่อจุดเยือกแข็ง ด้วยเหตุนี้ น้ำทะเลจึงสามารถคงอยู่ในสถานะของเหลวได้ที่อุณหภูมิต่ำกว่าจุดหลอมเหลว ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า "การเย็นตัวเกินเทียม" เนื่องจากเป็นผลมาจากการลดลงของจุดเยือกแข็งที่เกิดจากการมีเกลือ ไม่ใช่การเย็นตัวเกิน สภาวะนี้พบเห็นได้บ่อยที่สุดในมหาสมุทรรอบทวีปแอนตาร์กติกาซึ่งการละลายของด้านล่างของชั้นน้ำแข็ง ภายใต้ ความดันสูงส่งผลให้เกิดน้ำละลายที่เป็นของเหลวซึ่งอาจมีอุณหภูมิต่ำกว่าจุดเยือกแข็ง สันนิษฐานว่าน้ำจะไม่แข็งตัวทันทีเนื่องจากขาดจุดเริ่มต้นของการตกผลึก[ 24 ]สิ่งนี้ก่อให้เกิดความท้าทายต่อเครื่องมือทางสมุทรศาสตร์ เนื่องจากผลึกน้ำแข็งจะก่อตัวบนอุปกรณ์ได้ง่าย ซึ่งอาจส่งผลต่อคุณภาพของข้อมูล[ 25 ]การมีน้ำทะเลที่เย็นจัดจะส่งผลต่อการเติบโตของน้ำแข็ง ทะเล ในที่สุด

แอปพลิเคชัน

การประยุกต์ใช้การทำความเย็นยิ่งยวดในเชิงพาณิชย์อย่างหนึ่งคือการทำความเย็นตู้แช่แข็งสามารถทำความเย็นเครื่องดื่มให้ถึงระดับการทำความเย็นยิ่งยวด[ 26 ]เพื่อให้เมื่อเปิดแล้วจะกลายเป็นน้ำแข็งเกล็ดอีกตัวอย่างหนึ่งคือผลิตภัณฑ์ที่สามารถทำให้เครื่องดื่มเย็นยิ่งยวดในตู้แช่แข็งทั่วไป[ 27 ]บริษัทโคคา-โคล่าเคยทำการตลาดเครื่องจำหน่าย อัตโนมัติพิเศษ ที่มีสไปรท์ในสหราชอาณาจักร และโค้กในสิงคโปร์ ซึ่งเก็บขวดไว้ในสถานะเย็นยิ่งยวดเพื่อให้เนื้อหาภายในกลายเป็นน้ำแข็งเกล็ดเมื่อเปิด[ 28 ]

การแช่เย็นยิ่งยวดประสบความสำเร็จในการนำไปใช้ในการรักษาอวัยวะที่โรงพยาบาลแมสซาชูเซตส์เจเนอรัล/ โรงเรียนแพทย์ฮาร์วาร์ด ตับที่ต่อมาถูกปลูกถ่ายให้กับสัตว์ผู้รับได้รับการรักษาด้วยการแช่เย็นยิ่งยวดได้นานถึง 4 วัน ซึ่งมากกว่าขีดจำกัดของวิธีการรักษาตับแบบดั้งเดิมถึงสี่เท่า ตับถูกแช่เย็นยิ่งยวดจนถึงอุณหภูมิ −6 °C (21 °F) ในสารละลายพิเศษที่ป้องกันการแข็งตัวและความเสียหายจากอุณหภูมิที่เย็นจัด[ 29 ]

การประยุกต์ใช้ที่เป็นไปได้อีกอย่างหนึ่งคือการส่งยา ในปี 2558 นักวิจัยได้ทำให้เมมเบรนตกผลึกในเวลาที่กำหนด ยาที่บรรจุในของเหลวสามารถส่งไปยังบริเวณนั้นได้ และด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมเพียงเล็กน้อย ของเหลวจะเปลี่ยนเป็นรูปแบบผลึกอย่างรวดเร็วซึ่งจะปล่อยยาออกมา[ 30 ]

ในปี 2016 ทีมงานที่มหาวิทยาลัยไอโอวาสเตทได้เสนอวิธีการ "บัดกรีโดยไม่ใช้ความร้อน" โดยใช้หยดโลหะเหลวที่เย็นจัดซึ่งถูกห่อหุ้มไว้เพื่อซ่อมแซมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ไวต่อความร้อน[ 31 ] [ 32 ]ในปี 2019 ทีมงานเดียวกันนี้ได้สาธิตการใช้โลหะที่เย็นจัดเพื่อพิมพ์ตัวเชื่อมต่อโลหะแข็งบนพื้นผิวต่างๆ ตั้งแต่พื้นผิวที่มีขั้ว (กระดาษและเจลลี่) ไปจนถึงพื้นผิวที่กันน้ำได้ดีเยี่ยม (กลีบกุหลาบ) โดยพื้นผิวทั้งหมดมีค่าโมดูลัสต่ำกว่าโลหะ[ 33 ] [ 34 ]

Eftekhari และคณะได้เสนอทฤษฎีเชิงประจักษ์ที่อธิบายว่าการเย็นตัวยิ่งยวดของผลึกเหลว ไอออนิก สามารถสร้างช่องทางที่มีระเบียบสำหรับการแพร่กระจายสำหรับการใช้งานในการจัดเก็บพลังงาน ในกรณีนี้ อิเล็กโทรไลต์มีโครงสร้างที่แข็งแรงเทียบได้กับอิเล็กโทรไลต์ของแข็ง แต่ค่าสัมประสิทธิ์การแพร่กระจายสามารถมีขนาดใหญ่เท่ากับในอิเล็กโทรไลต์เหลว การเย็นตัวยิ่งยวดจะเพิ่มความหนืดของตัวกลาง แต่ยังคงรักษาช่องทางที่มีทิศทางให้เปิดสำหรับการแพร่กระจาย[ 35 ]

ในปี 2017 ห้องปฏิบัติการที่มหาวิทยาลัยฮาวายที่มาโนอาได้แสดงให้เห็นว่าการผสมผสานระหว่างสนามไฟฟ้าแบบพัลส์และสนามแม่เหล็กแบบสั่นสามารถป้องกันการก่อตัวของผลึกน้ำแข็งอย่างฉับพลันได้ เนื้อไก่ถูกทำให้เย็นลงถึง −6.5 °C (20.3 °F) ในขณะที่มีสนามเหล่านี้ และต่อมาได้แสดงให้เห็นว่าเนื้อที่ไม่แช่แข็งยังคงรักษาคุณภาพไว้ได้โดยไม่มีการไหม้จากความเย็นอย่างมีนัยสำคัญ[ 36 ]การทดลองต่อมาได้ดำเนินการกับปลาและเนื้อวัว ซึ่งพบผลการรักษาที่คล้ายคลึงกัน[ 37 ] [ 38 ]

ดูเพิ่มเติม

อ่านเพิ่มเติม

  • Giovambattista, N.; Angell, CA; Sciortino, F.; Stanley, HE (กรกฎาคม 2547). "อุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะของน้ำเป็นแก้ว: การศึกษาจำลอง" (PDF) . Physical Review Letters . 93 (4) 047801. arXiv : cond-mat/0403133 . Bibcode : 2004PhRvL..93d7801G . doi : 10.1103/PhysRevLett.93.047801 . PMID  15323794 . S2CID  8311857 ​​.
  • Rogerson, MA; Cardoso, SSS (เมษายน 2547). "การแข็งตัวในแพ็คความร้อน: III. ตัวกระตุ้นโลหะ" . AIChE Journal . 49 (2): 522– 529. doi : 10.1002/aic.690490222 .{{cite journal}}: CS1 maint: บริการเก็บถาวรที่เลิกใช้แล้ว ( ลิงก์ )
  • น้ำเย็นจัดและโค้กบน YouTube
  • น้ำเย็นจัดบน YouTube
  • น้ำเย็นจัด #2บน YouTube
  • การทดลองการเกิดนิวเคลียสของน้ำเย็นยิ่งยวดบน YouTube
  • ของเหลวที่เย็นยิ่งยวดใน arxiv.org
  • พอดแคสต์ Radiolab เกี่ยวกับการทำความเย็นยิ่งยวด
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Supercooling&oldid=1351794867 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การทำความเย็นยิ่งยวด

การ เย็นตัวยิ่งยวด [ 1 ] หรือที่รู้จักกันในชื่อ การเย็นตัวต่ำ กว่า จุดเยือกแข็ง [ 2 ] [ 3 ] คือกระบวนการลดอุณหภูมิของของเหลวให้ต่ำกว่า จุดเยือกแข็ง โดยไม่กลายเป็นของแข็ง...

คำอธิบาย

ของเหลวที่มีอุณหภูมิเกินจุดเยือกแข็งมาตรฐานจะ ตกผลึก เมื่อมี ผลึกเมล็ดหรือนิวเคลียส อยู่ ซึ่ง โครงสร้าง ผลึก สามารถก่อตัวขึ้นรอบๆ ทำให้เกิดของแข็งได้ หากไม่มี นิวเคลียส ดังกล่าว เฟส ของเหลวสามารถคงอยู่ได้จนถึงอุณหภูมิที่เกิด การก่อตัวของผลึกแบบเอกพันธุ์ [ 8 ]

การเย็นตัวยิ่งยวดตามรัฐธรรมนูญ

ปรากฏการณ์ซูเปอร์คูลลิ่งเชิงโครงสร้าง ซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการแข็งตัว เกิดจากการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของของแข็ง และส่งผลให้ของเหลวเย็นตัวลงต่ำกว่าจุดเยือกแข็งบริเวณด้านหน้าของ รอยต่อ ระหว่างของแข็งและของเหลว เมื่อของเหลวแข็งตัว รอยต่อมักจะไม่เสถียร...

ในสัตว์

เพื่อความอยู่รอดในอุณหภูมิต่ำมากในบางสภาพแวดล้อม สัตว์บางชนิดใช้ปรากฏการณ์การเย็นตัวยิ่งยวด (supercooling) ซึ่งช่วยให้พวกมันคงสภาพไม่แข็งตัวและหลีกเลี่ยงความเสียหายของเซลล์และการตาย มีเทคนิคมากมายที่ช่วยในการรักษาสภาพเป็นของเหลว เช่น การผลิต...