Sulamisvaiheessa

Sulamisvaiheessa tarkoitetaan ainetta, joka on siirtynyt kiinteästä tilasta nestemäiseen. Aineen tilaa kuvaa usein sulamispiste, jossa kiinteä ja nestemäinen vaihe voivat olla yhtä aikaa tasapainossa. Puhtaalla aineella tämä tapahtuu tiettynä lämpötilana, kun taas epäpuhtaudet voivat laajentaa sulamisen alueen tai aiheuttaa useita sulamispisteitä.

Sulaminen on endoenerginen prosessi, jossa latentti lämpö eli sulamislämpö käytetään tilan muutokseen eikä tilavuuden kasvuun energiasta vapaaksi. Kun lämpöä lisätään, lämpötilan ei yleensä noudata noustessa sitä ennen kuin kaikki kiinteä aines on sula.

Ominaisuudet: nestemäisessä tilassa aineen käyttäytyminen on nesteen kaltaista – muoto vaihtelee ja tilavuus on vakio. Diffuusio ja molekyylien virtaus ovat suuria, ja pintajännitys sekä viskositeetti riippuvat ominaisuudesta ja lämpötilasta. Tiheys voi olla sekä suurempi että pienempi kuin kiinteän tilan tiheys riippuen aineesta.

Käyttökohteet: Sulamisvaihe on keskeinen valussa, hitsauksessa ja metallien jalostuksessa sekä muissa prosesseissa, joissa materiaali on tarkoitettu muotoutumaan, sekoittumaan tai siirtymään nesteeseen.

Esimerkkejä: veden jää sulaa noin 0 °C, jolloin jää ja vesi voivat olla yhtäaikaisesti nesteinä; alumiinin sulamispiste on noin 660 °C; natriumkloridin sulamispiste on noin 801 °C.