物理相變是什麼

❶ 相變的解釋

物態變化
不同相之間的相互轉變，稱為「相變」或稱「物態變化」。自然界中存在的各種各樣的物質，絕大多數都是以固、液、氣三種聚集態存在著。為了描述物質的不同聚集態，而用「相」來表示物質的固、液、氣三種形態的「相貌」。從廣義上來說，所謂相，指的是物質系統中具有相同物理性質的均勻物質部分，它和其他部分之間用一定的分界面隔離開來。例如，在由水和冰組成的系統中，冰是一個相，水是另一個相。α鐵、γ鐵和δ鐵是鐵晶體的三個相。不同相之間相互轉變一般包括兩類，即一級相變和二級相變。相變總是在一定的壓強和一定的溫度下發生的。
相變是很普遍的物理過程，它廣泛涉及到生產及科技工作。在物質形態的互相轉換過程中必然要有熱量的吸入或放出。物質三種狀態的主要區別在於它們分子間的距離，分子間相互作用力的大小，和熱運動的方式不同。因此在適當的條件下，物體能從一種狀態轉變為另一種狀態。其轉換過程是從量變到質變。例如，物質從固態轉變為液態的過程中，固態物質不斷吸收熱量，溫度逐漸升高，這是量變的過程；當溫度升高到一定程度，即達到熔點時，再繼續供給熱量，固態就開始向液態轉變，這時就發生了質的變化。雖然繼續供熱，但溫度並不升高，而是固液並存，直至完全熔解。

❷ 什麼叫相變呢

我們所見到的物質有氣態、液態、固態三種狀態，物質從一種狀態變化到另一種狀態，構成它的元素並沒有改變，但元素的原子排列方式變化了，因此外在的物理狀態和性質也變化了，這種變化就叫做「相變」。如果用水作例子，水在零攝氏度時就結成冰，在100攝氏度時就變成蒸汽，這叫相變。

❸ 什麼是相變什麼37度固液就沒差別《科學世界》2007.7期關於相變的沒看懂！

相變材料的蓄熱機理與特點

相變材料具有在一定溫度范圍內改變其物理狀態的能力。以固－液相變為例，在加熱到熔化溫度時，就產生從固態到液態的相變，熔化的過程中，相變材料吸收並儲存大量的潛熱；當相變材料冷卻時，儲存的熱量在一定的溫度范圍內要散發到環境中去，進行從液態到固態的逆相變。在這兩種相變過程中，所儲存或釋放的能量稱為相變潛熱。物理狀態發生變化時，材料自身的溫度在相變完成前幾乎維持不變，形成一個寬的溫度平台，雖然溫度不變，但吸收或釋放的潛熱卻相當大。

相變材料的分類相變材料主要包括無機PCM、有機PCM和復合PCM三類。其中，無機類PCM主要有結晶水合鹽類、熔融鹽類、金屬或合金類等；有機類PCM主要包括石蠟、醋酸和其他有機物；近年來，復合相變儲熱材料應運而生，它既能有效克服單一的無機物或有機物相變儲熱材料存在的缺點，又可以改善相變材料的應用效果以及拓展其應用范圍。因此，研製復合相變儲熱材料已成為儲熱材料領域的熱點研究課題。但是混合相變材料也可能會帶來相變潛熱下降，或在長期的相變過程中容易變性等缺點。

相變儲能建築材料

相變儲能建築材料兼備普通建材和相變材料兩者的優點，能夠吸收和釋放適量的熱能；能夠和其他傳統建築材料同時使用；不需要特殊的知識和技能來安裝使用蓄熱建築材料；能夠用標准生產設備生產；在經濟效益上具有競爭性。

相變儲能建築材料應用於建材的研究始於1982年，由美國能源部太陽能公司發起。20世紀90年代以PCM處理建築材料(如石膏板、牆板與混凝土構件等)的技術發展起來了。隨後，PCM在混凝土試塊、石膏牆板等建築材料中的研究和應用一直方興未艾。1999年，國外又研製成功一種新型建築材料－固液共晶相變材料，在牆板或輕型混凝土預制板中澆注這種相變材料，可以保持室內溫度適宜。另歐美有多家公司利用PCM生產銷售室外通訊接線設備和電力變壓設備的專用小屋，可在冬夏天均保持在適宜的工作溫度。此外，含有PCM的瀝青地面或水泥路面，可以防止道路、橋梁、飛機跑道等在冬季深夜結冰。

相變材料與建築材料的復合工藝

PCM與建材基體的結合工藝，目前主要有以下幾種方法：（1）將PCM密封在合適的容器內。（2）將PCM密封後置入建築材料中。（3）通過浸泡將PCM滲入多孔的建材基體(如石膏牆板、水泥混凝土試塊等)。（4）將PCM直接與建築材料混合。（5）將有機PCM乳化後添加到建築材料中。國內建築節能知名企業——北京振利高新技術公司成功地將不同標號的石蠟乳化，然後按一定比例與相變特種膠粉、水、聚苯顆粒輕骨料混合，配製成兼具蓄熱和保溫的可用於建築牆體內外層的相變蓄熱漿料。試驗樓的測試工作正在進行中。同時在開發的還有相變砂漿、相變膩子等產品。

相變材料在建築圍護結構中的應用

現代建築向高層發展，要求所用圍護結構為輕質材料。但普通輕質材料熱容較小，導致室內溫度波動較大。這不僅造成室內熱環境不舒適，而且還增加空調負荷，導致建築能耗上升。目前，採用的相變材料的潛熱達到170J/g甚至更高，而普通建材在溫度變化1℃時儲存同等熱量將需要190倍相變材料的質量。因此，復合相變建材具有普通建材無法比擬的熱容，對於房間內的氣溫穩定及空調系統工況的平穩是非常有利的。

相變材料的選擇

用於建築圍護結構的相變建築材料的研製，選擇合適的相變材料至關重要，應具有以下幾個特點：（1）熔化潛熱高，使其在相變中能貯藏或放出較多的熱量；（2）相變過程可逆性好、膨脹收縮性小、過冷或過熱現象少；（3）有合適的相變溫度，能滿足需要控制的特定溫度；（4）導熱系數大，密度大，比熱容大；（5）相變材料無毒，無腐蝕性，成本低，製造方便。

在實際研製過程中，要找到滿足這些理想條件的相變材料非常困難。因此，人們往往先考慮有合適的相變溫度和有較大相變潛熱的相變材料，而後再考慮各種影響研究和應用的綜合性因素。

就目前來說，現存的問題主要在相變儲能建築材料耐久性以及經濟性方面。耐久性主要體現在三個方面：相變材料在循環過程中熱物理性質的退化問題；相變材料易從基體的泄漏問題；相變材料對基體材料的作用問題。經濟性主要體現在：如果要最大化解決上述問題，將導致單位熱能儲存費用的上升，必將失去與其他儲熱法或普通建材競爭的優勢。相變儲能建築材料經過20多年的發展，其智能化功能性的特點勿容置疑。隨著人們對建築節能的日益重視，環境保護意識的逐步增強，相變儲能建築材料必將在今後的建材領域大有用武之地，也會逐漸被人們所認知，具有非常廣闊的應用前景。

❹ 什麼是相變，具體一點

物質從一種相轉變為另一種相的過程。物質系統中物理、化學性質完全相同，與其他部分具有明顯分界面的均勻部分稱為相。與固、液、氣三態對應，物質有固相、液相、氣相。
任何氣體或氣體混合物只有一個相，即氣相。液體通常只有一個相即液相，但正常液氦與超流動性液氦分屬兩種液相。對於固體，不同點陣結構的物理性質不同，分屬不同的相，故同一固體可以有多種不同的相。例如，固態硫有單斜晶硫和正交晶硫兩相；碳有金剛石和石墨兩相

相變
a鐵、β鐵、γ鐵和δ鐵是鐵的4個固相；冰有7個固相。由單一物質構成的多相系統稱為單元復相系，如冰水混合物和由不同固相構成的鐵等。由多種不同物質構成的系統稱為多元系，如水和酒精的混合物是二元系，空氣是多元系。多元 系可以是單相的，也可以是多相的。 相變是物質系統不同相之間的相互轉變。固、液、氣三相之間轉變時，常伴有吸熱或放熱以及體積突變。單位質量物質在等溫等壓條件下，從一相轉變為另一相時吸收或放出的熱量稱為相變潛熱。通常把伴有相變潛熱和體積突變的相變稱為第一類（或一級）相變。不伴有相變潛熱和體積突變的相變稱為第二類（或二級）相變。例如在居里溫度下鐵磁體與順磁體之間的轉變；無外磁場時超導物質在正常導電態與超導態之間的轉變；正常液氦與超流動性液氦之間的轉變等。
相變是有序和無序兩種傾向相互競爭的結果。相互作用是有序的起因，熱運動是無序的來源。在緩慢降溫的過程中，每當溫度降低到一定程度，以致熱運動不再能破壞某種特定相互作用造成的有序時，就可能出現新相。以銅鎳二元合金為例：合金從液態開始緩慢冷卻，當溫度降到液相線（1點）時，結晶開始。此時結晶出來的極少量固相成分為，液相的成分基本未變。隨著溫度降低固相逐漸增多，液相不斷減少。液相的成分沿液相線變化，周期的成分沿固相線變化。
以系統的狀態參量為變數建立坐標系，

相變
其中的點代表系統的一個平衡狀態，叫做相點，這樣的圖叫相圖。圖15是常用的與熱現象有關的p-T相圖。圖中曲線由相平衡點連接而成：OA是氣固平衡線，AB是液固平衡線，AC是氣液平衡線。這些相平衡線將p-T圖劃分為不同區域，每個區域代表一種相。三條相平衡線的交點（A）叫做三相點，在這一點，氣、液、固三相可以共存。圖中C為氣液相變的臨界點，在這一點汽化熱為0，超過這一點，氣態和液態的差別不復存在，物質可由P點的液相沿虛線連續地轉變為Q點的氣相，而不需要經過一個兩相共存的不連續階段。
不同相之間的相互轉變，稱為「相變」或稱「物態變化」。自然界中存在的各種各樣的物質，絕大多數都是以固、液、氣三種聚集態存在著。為了描述物質的不同聚集態，而用「相」來表示物質的固、液、氣三種形態的「相貌」。從廣義上來說，所謂相，指的是物質系統中具有相同物理性質的均勻物質部分，它和其他部分之間用一定的分界面隔離開來。例如，在由水和冰組成的系統中，冰是一個相，水是另一個相。α鐵、β鐵、γ鐵和δ鐵是鐵晶體的四個相。不同相之間相互轉變一般包括兩類，即一級相變和二級相變。相變總是在一定的壓強和一定的溫度下發生的。

相變
相變是很普遍的物理過程，它廣泛涉及到生產及科技工作。在物質形態的互相轉換過程中必然要有熱量的吸入或放出。物質三種狀態的主要區別在於它們分子間的距離，分子間相互作用力的大小，和熱運動的方式不同。因此在適當的條件下，物體能從一種狀態轉變為另一種狀態。其轉換過程是從量變到質變。例如，物質從固態轉變為液態的過程中，固態物質不斷吸收熱量，溫度逐漸升高，這是量變的過程；當溫度升高到一定程度，即達到熔點時，再繼續供給熱量，固態就開始向液態轉變，這時就發生了質的變化。雖然繼續供熱，但溫度並不升高，而是固液並存，直至完全熔解。
一級相變編輯
在發生相變時，有體積的變化同時有熱量的吸收或釋放，這類相變即稱為「一級相變」。例如，在1個大氣壓0℃的情況下，1千克質量的冰轉變成同溫度的水，要吸收79.6千卡的熱量，與此同時體積亦收縮。所以，冰與水之間的轉換屬一級相變。

4二級相變編輯
在發生相變時，體積不變化的情況下，也不伴隨熱量的吸收和釋放，只是熱容量、熱膨脹系數和等溫壓縮系數等的物理量發生變化，這一類變化稱為二級相變。正常液態氦（氦Ⅰ）與超流氦（氦Ⅱ）之間的轉變，正常導體與超導體之間的轉變，順磁體與鐵磁體之間的轉變，合金的有序態與無序態之間的轉變等都是典型的二級相變的例子。

5相變材料編輯
相變材料在其相變溫度附近發生相變，釋放或吸收大量熱量，相變材料的這一特徵可被用於儲存能量或控制環境溫度目的，在許多領域具有應用價值。本項目在上海市青年科技啟明星計劃、國家自然科學基金和上海市納米技術專項等計劃資助下研製開發的納米石墨相變儲能復合材料具有儲能密度高、導熱換熱效果優異、安全穩定、阻燃和環境友好等優點。與現有的相變儲能材料相比，納米石墨基相變儲能復合材料的導熱系數提高1～2個數量級，相變溫度在-40～+70°C之間連續可調，儲能密度可達150～200J/g左右，經1000次循環後，性能劣化小於5%。 相變材料具有應用領域非常廣泛的特點，在建築節能、現代農業溫室、太陽能利用、生物醫葯製品及食品的冷藏和運輸、物理醫療（熱療）、電子設備散熱、運動員降溫（保暖）服飾、特殊控溫服裝、航天科技、軍事紅外偽裝、電力調峰應用、工業余熱儲存利用等諸多領域均具有明顯的應用價值。

6冰相變冷卻編輯
常壓下冰在0攝氏度融化,冰的汽化潛熱為335kj/kg。能夠滿足0攝氏度以上的製冷要求。
冰冷卻時，常藉助空氣或水作中間介質以吸收被冷卻對象的潛熱。此時，換熱過程發生在水或空氣與冰表面之間。被冷卻物體所能達到的溫度一般比冰的溶解溫度高5-10攝氏度。厚度10厘米左右的冰塊，其比表面積在25-30平方米/立方米之間。為了增大比表面積，可以將冰粉碎成碎冰。水到冰的表面傳熱系數為116W/（平方米*K）。空氣到冰表面的表面傳熱系數與二者之間的溫度差以及空氣的運動情況有關。

7存在范圍編輯
相變是廣泛存在的，在材料科學、熱力工程、冶金工程、化學工業和氣象學等領域都涉及各種相變過程。

❺ 相變是不是化學變化

1、相變是指物質從一種相轉變為另一種相的過程，物質系統中物理及化學性質完全相同，與其他部分具有明顯分界面的均勻部分稱為相，與固，液和氣三態對應，物質有固相，液相和氣相。

2、化學變化主要特徵就是有新物質生成，而物理變化沒有新物質生成。

3、所以相變是指物體表面發生的有明顯分界面的變化，其化學和物理性質不變，沒有新物質的生成，並不是化學變化，而是物理變化。

❻ 相變是物理變化還是化學變化石墨變成金剛石不也是相變嗎

相變的定義：

物質從一種相轉變為另一種相的過程。物質系統中物理、化學性質完全相同，與其他部分具有明顯分界面的均勻部分稱為相。與固、液、氣三態對應，物質有固相、液相、氣相。
所以：石墨和金剛石變化學性質不同，之間的變化不屬於相變，相變為物理變化

❼ 固體物理學的相變

在固體物理學中相變佔有重要地位。它涉及熔化、凝聚、凝固、晶體生長、蒸發、相平衡、相變動力學、臨界現象等，19世紀J.吉布斯研究了相平衡的熱力學。後來P.厄任費斯脫在1933年對各種相變作了分類。一級相變，其特徵是有明顯的體積變化和潛熱，有「過冷」或「過熱」的亞穩態。在相變點兩相共存。固體－液體相變是一級相變。另一類是二級相變，其特徵是沒有體積變化和潛熱，不會有過冷或過熱的狀態。在相變點兩相不共存，但某些物性卻有躍變。鐵磁體的順磁－鐵磁相變，超導體的超導－正常相變都是二級相變。朗道在1937年提出二級相變的唯象理論，用序參量描寫相變點附近的有序態。這個理論用於超導電性、液氦超流性、鐵電體、液晶的相變都取得成功。60年代以後，人們對發生相變點的臨界現象做了大量研究，總結出標度律和普適性。L.卡達諾夫在1966年指出在臨界點粒子之間的關聯效應起重要作用。K.威耳孫在1971年採用量子場論中重正化群方法，論證了臨界現象的標度律和普適性，並計算了臨界指數，取得成功。 鐵電體和反鐵電體中位移型的結構相變，同居里點附近某個點陣波模式的頻率反常變小或趨於零的現象，即所謂軟模效應，有密切的關系。某些固體其特徵物性沿一定方向周期變化，此周期與點陣的周期可能通約或不可通約，分別形成有公度相和無公度相。此外，關於混沌相的由來和性質，二維體系相變的新特點等都是人們很重視的課題（見固體中的相變）。

❽ 物理上相變理論是什麼

解釋物質的各種相變現象的理論。相變有時是突變（如固液相變），有時也可以是比較平穩的變化（如一定溫度以上的氣液相變），在二者之間的臨界點會發生很多反常的現象，如比熱無限增大等，稱為臨界現象，是相變理論研究的重要課題之一。

1982年諾貝爾物理學獎授予美國紐約州伊薩卡康奈爾大學的K.威耳遜（Kenneth G.Wilson，1936—），以表彰他對與相變有關的臨界現象所作的理論貢獻。

在日常生活中，也可從經典物理學中，我們知道，物質可以存在於不同的相中。我們還知道，如果改變壓強或溫度之類的參數，就會發生從某一相到另一相的轉變。只要足夠地加熱，液體就會變成氣體，也就是從液相轉變為氣相。金屬達到一定的溫度會熔化，永久磁體達到一定溫度會失去磁性。

物理學中相變的研究經歷了很長的時間。人們對很多系統進行過研究。相變的特點往往是某些物理特性的數值發生突變，也有一些情況是變化比較平穩。例如，在臨界點上液態和氣態之間的相變，鐵、鎳、鈷之類的金屬從鐵磁性轉變為順磁性，其變化過程就比較平穩。這些平穩的相變在臨界點附近往往會出現一些典型的反常性。當接近臨界溫度時，有些量會超過極限值。這些反常性通常稱為臨界現象。當接近臨界點時，往往會發生非常大的漲落。

19世紀末、20世紀初就開始對某些特殊系統的臨界行為，例如液氣之間的相變和鐵磁性與順磁性之間的轉變作過定性描述。蘇聯物理學家朗道在1937年就發表了關於相變的普遍理論，他把早期理論所得結果作為特例納入他的理論中。二極模型的熱力學特性是經常討論的課題，1968年獲諾貝爾化學獎的昂塞格爾（L.Onsager）對此得出了精確解。這為臨界現象的進一步認識奠定了基礎。朗道理論和以前所有的理論在預言臨界點附近的行為時幾乎都得到完全一致的結論。然而，當人們對許多系統作了廣泛而詳細的研究之後，驚奇地發現臨界行為和朗道理論的預言相差甚遠。用各種不同的理論模型進行數值計算，也顯示對朗道理論有很大偏離。美國康奈爾大學的費塞爾（M.E.Fisher）對實驗數據的分析，起了指導作用。康奈爾大學另一位物理學家維丹（Widom）和蘇聯物理學家巴達辛斯基（A.Z.Patashinskii）、波克羅夫斯基（V.L.Pokrovski）以及芝加哥大學的卡達諾夫（L.P.Kadanoff），都在理論上作了重要貢獻。卡達諾夫提出了非常重要的新思想，對以後的發展有很大的影響。然而他的理論無法對臨界行為進行計算。

❾ 金屬物理學的相變

金屬物理的另一個重要領域就是金屬與合金的相變（見固體相變），它和金屬熱處理及鑄造工藝有密切關系。20世紀20年代建立了相變的成核生長的形式理論。到20世紀中期，馬氏體相變與固溶體的脫溶分解被人們關注，澄清了與晶體學的關系，求出了動力學規律，探討了晶體缺陷在這些相變中的作用。這方面的工作全面總結在J.克里斯琴的專著《金屬與合金的相變理論》之中。一些值得注意的發展動向為：脫溶的拐點分解規律的闡明 ，這是不經成核的相變過程；將軟膜理論應用於馬氏體相變，有可能揭示其原子過程；將形態穩定性理論應用於合金的凝固和相變，有可能闡明實際合金中所出現的復雜的顯微組織（見晶體生長理論）。