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固体如何化身为液体？揭开熔化过程的神秘面纱！
熔化，即融合，是一种物理过程，导致物质从固体相变化为液体相的现象。当固体的内部能量增加时，通常是通过热量或压力的应用，这使得物质的温度达到熔化点。在熔化点，固体中离子或分子的有序结构崩溃，转变为一种较不有序的状态，最终固体熔化成为液体。
熔化过程中，熔融状态的物质当温度升高时，通常黏度会降低。
不过，有一个例外，那就是元素硫，其黏度会在160 °C至180 °C之间因聚合反应而增加。一些有机化合物则通过中间相，即固液之间的部分有序状态进行熔化。
熔化过程的热力学分析
从热力学的角度看，在熔化点时，物质的吉布斯自由能变化(∆G) 为零，但焓(H) 和熵(S) 的变化却不为零，分别被称为融合焓（或潜热）和融合熵。因此，熔化被归类为一阶相变化。熔化发生的条件是液体的吉布斯自由能低于固体的自由能，这一现象受环境压力影响。
在某些适当的恒压条件下，将热量从氦-3和氦-4中移除，才会形成熔化状态，这使它们成为熔化过程中的特例。
在熔化的理论基准中，林德曼准则和博恩准则常被用来分析熔化条件。林德曼准则表示熔化是因为「振动不稳定性」的结果，例如，当原子的热振动的平均幅度与原子间距相比相对较高时，晶体就会熔化。博恩准则则是基于刚性残缺的理论，导致当晶体无法承受负荷时会变为液体。
超冷却与超加热
在标准条件下，物质的熔化点是其特征性质，通常等于其冰点。然而，在仔细创造的条件下，超冷却或超加热的现象可以发生。比如，水在非常干净的玻璃表面上经常会在冰点以下超冷却多度而不结冰。纯水的精细乳液能够在−38 °C下冷却而不发生冰晶核生成。
在稳定的情况下，物料中缺乏触发冷却变化的因素，使得超冷却现象在某些情况下可能出现，这会对熔化过程产生影响。
玻璃状态及其特性
玻璃是一种无定形固体，通常在熔融材料快速冷却到其玻璃转变温度而不会形成规则的晶格的情况下产生。固体的特点是其分子间的高连接性，而流体则具备较低的结构连接性。熔化过程可以被认为是粒子间的连接中断。换句话说，当断裂的键形成一种集聚结构时，就会导致无定形材料的熔化。
超短脉冲物理学中的非热熔化
在超短脉冲激光物理中，一种称为非热熔化的现象可能会发生。这并不是由于原子动能增加，而是由于电子激发导致的原子间势能变化。在这一过程中，加热电子可能会破坏原子间的联结，导致材料熔化，这一切都发生在原子温度未增加的情况下。
这一现象在基因学中也有所应用，当所谓的DNA熔化发生时，则是通过加热或化学试剂将双链DNA分开为两条单链。
熔化过程不仅在物理学中具有重要意义，还关联到日常生活和众多科学领域。随着对这一过程的深入理解，我们可能将能够更好地利用它来创造新的材料及技术。人们可以问自己，这些熔化过程可能会引领我们探索何种全新的科技应用呢？
