Sendu inn spurningu

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Við hvaða hitastig og þrýsting bráðnar ál?

Ál er fljótandi á hitabilinu 660,32°C - 2519°C við eina loftþyngd samkvæmt 85. útgáfu CRC (Handbook of Chemistry and Physics) og með markpunkt (einnig kallað krítískur punktur, e. critical point) 6700°C.1,2 Samkvæmt heimildum hækkar bræðslumark áls við hækkun á þrýstingi en lækkar ekki og því ætti ekki að vera hægt að bræða ál með þrýstingi einum saman (sjá mynd 1).3

Mynd 1. Fasalínurit fyrir efni sem þenjast út við bráðnun, eins og til dæmis málmar.

Ástæðan fyrir þessu er að bráðið ál er með lægri eðlismassa heldur en storkið ál sem þýðir að ef ál er hitað undir þrýstingi þá þarf það að þenjast út og slíkt kallar á aukna orku til þess að yfirvinna þrýstingsáhrifin. Hér gildir að þrýstingur er kraftur á flatarmál og aukning í rúmmáli kallar á færslu krafts sem þýðir að aukna orku þarf til þess að bræða ef þrýstingur eykst (sjá mynd 2). Fyrir vikið hækkar bræðslumarkið með auknum þrýstingi. Aftur á móti ef að ál væri eins og vatn, sem dregst saman við bráðnum, þá myndi orkan í kerfinu lækka við bráðnun og þar af leiðandi myndi bræðslumarkið lækka með auknum þrýstingi.

Þegar litið er í deiglur með fljótandi áli má sjá að storknað álið sekkur en flýtur ekki upp eins og ís á vatni. Einnig má sjá þessi áhrif þegar ál er mótað úr bráðnum málmi en þá myndast storknunardældir sem geta jafnvel verið holrúm inni í stórum málmstykkjum.

Mynd 2. Fasalínurit fyrir efni sem dragast saman við bráðnun, eins og til dæmis vatn.

Af þessu leiðir að bræðsla á áli vegna þrýstings er ekki möguleg nema ef þrýstingsaukingin er snögg og öll orkan sem felst í þrýstingsaukningunni veitist inn í kerfið og veldur hitastigshækkun sem síðar leiði til bráðnunar og er nógu mikil til þess að yfirvinna hitahækkunina sem verður vegna þrýstingsaukningar. Til þess að valda bráðnun með þrýstingi þarf högg sem veldur um 680 kbar þrýstingi en samkvæmt öðrum heimildum þarf um 1200 kbar.4,5 Það skal þó tekið fram að við snögga afléttingu þrýstings á bráðnu áli verður kólnun sem veldur storknun álsins.

Í heild hljóðaði spurningin svona:

Við hvaða hitastig bráðnar ál, eða öllu heldur við hvaða hita er ál fljótandi? Og við hvaða þrýsting bráðnar ál?

Heimildir:

Myndir:
  • Mynd 1 og 2: Gunnar B. Ólason.

Útgáfudagur

18.10.2013

Spyrjandi

Sævar Jóhannesson

Höfundur

efnafræðingur

Tilvísun

Gunnar B. Ólason. „Við hvaða hitastig og þrýsting bráðnar ál?“ Vísindavefurinn, 18. október 2013. Sótt 24. september 2017. http://visindavefur.is/svar.php?id=12668.

Gunnar B. Ólason. (2013, 18. október). Við hvaða hitastig og þrýsting bráðnar ál? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=12668

Gunnar B. Ólason. „Við hvaða hitastig og þrýsting bráðnar ál?“ Vísindavefurinn. 18. okt. 2013. Vefsíða. 24. sep. 2017. <http://visindavefur.is/svar.php?id=12668>.

Chicago | APA | MLA

Sendu inn spurningu
eða

Vísindadagatalið

Röntgengeisli

Röntgengeislar eru rafsegulgeislun með afar lítilli bylgjulengd og hárri tíðni. Þeir draga nafn sitt af þýska eðlisfræðingnum Wilhelm Röntgen (1845–1923) sem uppgötvaði þá fyrstur. Notkun röntgengeisla til sjúkdómsgreiningar og meðferðar í læknisfræði varð fljótt að sérgrein innan læknisfræðinnar. Fyrsta eiginlega röntgenmyndin var tekin 22. desember 1895. Hún er af hendi Önnu Berthu, konu Röntgens.