Xem mã nguồn của Nhiệt độ nóng chảy

[[Tập tin:Panneau routier Québec gel au sol - Gaspé.jpg|nhỏ|Một biển cảnh báo giao thông tại [[Québec]] với ghi chú rằng nhiệt độ nóng chảy của nước là 0 <abbr>°C</abbr> .]]
'''Nhiệt độ nóng chảy''', còn gọi là '''điểm nóng chảy''' hay '''nhiệt độ hóa lỏng''', là [[nhiệt độ]] mà khi đạt tới ngưỡng đó thì quá trình [[nóng chảy]] của một chất xảy ra, tức là chất đó chuyển [[trạng thái vật chất|trạng thái]] từ [[chất rắn|rắn]] sang [[lỏng]].<ref>{{Chú thích web|url=https://people.chem.umass.edu/samal/269/mp.pdf|tựa đề=Melting Points|website=[[Đại học Massachusetts Amherst]]|url-status=live|ngày truy cập=2023-08-04}}</ref>

Nhiệt độ của thay đổi ngược lại (tức là từ [[trạng thái lỏng]] sang [[trạng thái rắn]]) gọi là '''nhiệt độ đông đặc''' hay '''điểm đông đặc'''. Thông thường, điểm nóng chảy trùng với điểm đông đặc.

Nhiệt độ nóng chảy rất nhạy cảm với những thay đổi lớn về [[áp suất]], nhưng nói chung, độ nhạy này nhỏ hơn nhiều so với [[nhiệt độ sôi]], bởi vì quá trình chuyển đổi chất rắn sang chất lỏng có ít sự thay đổi về thể tích.<ref>The exact relationship is expressed in the [[Clausius–Clapeyron relation]].</ref><ref>{{chú thích web|url=http://mpec.sc.mahidol.ac.th/RADOK/physmath/PHYSICS/j10.htm|title=J10 Heat: Change of aggregate state of substances through change of heat content: Change of aggregate state of substances and the equation of Clapeyron-Clausius|access-date=19 February 2008|archive-date=2008-02-28|archive-url=https://archive.wikiwix.com/cache/20080228000000/http://mpec.sc.mahidol.ac.th/RADOK/physmath/PHYSICS/j10.htm|url-status=dead}}</ref>

Có một số chất, như [[thủy tinh]], có thể làm cứng lại không qua giai đoạn [[kết tinh]] được gọi là [[chất rắn vô định hình]]. Các chất rắn vô định hình không có điểm nóng chảy cố định. Với các chất này, [[nhiệt độ solidus]] là nhiệt độ mà ở dưới đó chất hoàn toàn ở trạng thái rắn, trong khi đó [[nhiệt độ liquidus]] là nhiệt độ mà ở trên đó chất hoàn toàn ở trạng thái lỏng.

== Lý thuyết ==
Hầu hết các chất [[nóng chảy]] và [[đông đặc]] ở cùng một nhiệt độ. Chẳng hạn, đối với [[thủy ngân]], điểm nóng chảy và đông đặc là {{Convert|234,32|K}}. Tuy nhiên một số chất có tính chất có thể bước vào trạng thái [[Siêu lạnh (nhiệt động lực học)|siêu lạnh]] và do đó có thể đông đặc ở nhiệt độ bên dưới điểm đông đặc lý thuyết. Nước là một ví dụ cho điều này bởi vì áp suất căng bề mặt của nước tinh khiết khó bị loại bỏ và các giọt nước lạnh tới −42 <abbr>°C</abbr> có thể được tìm thấy trong các đám [[mây]] nếu chúng không chứa [[hạt nhân kích thích]] sự đông đặc.<ref>{{Chú thích tạp chí|last=R. Feistel and W. Wagner|date=2006|title=A New Equation of State for H2O Ice Ih|journal=[[Journal of Physical and Chemical Reference Data]]|volume=35|pages=1021-1047|doi=10.1063/1.2183324}}</ref>

=== Nhiệt động lực học ===
Khi một khối chất rắn [[Chất tinh khiết|tinh khiết]] được làm nóng, nhiệt độ của nó tăng tới khi nó đạt tới điểm nóng chảy. Tại điểm này, nhiệt độ của nó giữ nguyên tới khi vật đã chuyển hoàn toàn sang trạng thái lỏng. Năng lượng cần thiết để gây ra sự nóng chảy hoàn toàn của chất tinh khiết do đó không chỉ gồm nhiệt lượng cần cấp để tới nhiệt độ nóng chảy, mà còn gồm [[ẩn nhiệt]] <math>L_f</math> để chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái lỏng.

Theo nhiệt động lực học, khi nóng chảy [[entanpi]] (<math>H</math>) và [[entropy]] (<math>S</math>) của khối vật liệu ''m'' do đó sẽ tăng (<math>\Delta H, \Delta S > 0</math>) tại nhiệt độ nóng chảy <math>T</math> sao cho chúng có thể được biểu diễn theo các công thức sau:

:<math>\Delta H=mL_f</math> và <math>\Delta S=\frac{mL_f}{T} </math>

suy ra: 
:<math>\Delta S = \frac {\Delta H} {T}</math>

trong đó:

* <math>L_f</math>: ẩn nhiệt nóng chảy riêng [J/kg] ;
* <math>\Delta H</math>: biến thiên entanpi [J] ;
* <math>\Delta S</math>: biến thiên entropy [J/K] ;
* <math>m</math>: khối lượng [kg] ;
* <math>T</math>: nhiệt độ [K].

=== Sự phụ thuộc áp suất ===
[[Tập tin:Melting curve of water.svg|nhỏ|287x287px|Đồ thị sự phụ thuộc vào áp suất của nhiệt độ nóng chảy của nước ([[Pascal (đơn vị)|MPa]]/K).]]
Không giống nhiệt độ hóa hơi ([[Nhiệt độ bay hơi|điểm sôi]]), nhiệt độ nóng chảy phụ thuộc rất ít vào thay đổi áp suất, bởi vì [[thể tích mol]] của pha rắn và pha lỏng gần bằng nhau. Để thay đổi nhiệt độ nóng chảy tới 1 [[Kelvin|K]], áp suất phải tăng trung bình cỡ 100 [[Bar (đơn vị)|bar]]. Do đó, thay đổi trong [[áp suất khí quyển]] – có thể gây biến động dễ nhận thấy trong điểm sôi – trên thực tế không có tác động đến điểm nóng chảy.

Đối với sự nóng chảy, cũng như hầu hết sự [[chuyển pha]] khác, quan hệ cụ thể được biểu diễn trong [[phương trình Clausius-Clapeyron]], đưa ra công thức xấp xỉ biến thiên nhiệt độ Δ''T'' nóng chảy ở các áp suất khác nhau:<ref>{{Chú thích web|url=http://mpec.sc.mahidol.ac.th/RADOK/physmath/PHYSICS/j10.htm|tựa đề=Change of aggregate state of substances through change of heat content: Change of aggregate state of substances and the equation of Clapeyron-Clausius|url lưu trữ=https://archive.wikiwix.com/cache/20080228000000/http://mpec.sc.mahidol.ac.th/RADOK/physmath/PHYSICS/j10.htm|ngày lưu trữ=2008-02-27|url-status=live|ngày truy cập=}}</ref>

:<math>\Delta T = \frac{T_M \Delta V \Delta p}{H_M}</math>
Ở đây, ''T''<sub>M</sub> là nhiệt độ nóng chảy, Δ''V'' là biến thiên [[thể tích riêng]] khi nóng chảy, Δ''p'' là sự chênh lệch áp suất đang xét, và ''H''<sub>M</sub> là [[Nhiệt nóng chảy|entanpi nóng chảy]]. Tuy nhiên, do biến thiên thể tích Δ''V'' khi nóng chảy là rất nhỏ, sự phụ thuộc vào áp suất của điểm nóng chảy cũng cực kỳ nhỏ. Lấy ví dụ, nếu áp suất tăng lên 100 [[Bar (đơn vị)|bar]], nhiệt độ nóng chảy của [[băng]] chỉ thay đổi giảm tới −0.76 K. Do đó băng tan dễ dàng hơn khi có áp suất lớn tác động, trong khi đó điểm nóng chảy của [[carbon tetrachloride]] tăng lên +3.7 K. Nhận xét rằng do điểm nóng chảy của băng, hay chẳng hạn [[bismuth]], giảm khi áp suất tăng, suy ra thể tích của các chất này giảm đi khi nóng chảy: do đó ở phương trình trên dấu của Δ''V'' và Δ''T'' là âm.

==Ví dụ==
[[Tập tin:Iron -melting.JPG|nhỏ|236x236px|Sắt nóng chảy ở nhiệt độ 1538 °C dưới áp suất tiêu chuẩn.]]
Nhiệt độ nóng chảy của [[thủy ngân]] là {{Convert|234,32|K}}. Chất có nhiệt độ nóng chảy (dưới [[áp suất khí quyển]]) cao nhất hiện nay được biết là [[than chì]] (hay còn gọi là graphit), có điểm nóng chảy 3.948 K. [[Heli]] có điểm nóng chảy ở nhiệt độ 0.95 K.
{| class="wikitable sortable collapsible"
! colspan=4 |Danh sách các hóa chất phổ biến
|-
!Chất{{efn-ur|name=fn10}}
! data-sort-type="number" | [[Khối lượng riêng]] {{nowrap|1=({{nobold|1={{sfrac|[[Gram|g]]|[[mét khối|cm³]]}}}})}}
! data-sort-type="number" | Nhiệt độ nóng chảy {{nowrap|1=({{nobold|[[Kelvin|K]]}})}}<ref>{{chú thích tạp chí|last1=Holman|first1=S. W.|last2=Lawrence|first2=R. R.|last3=Barr|first3=L.|title=Melting Points of Aluminum, Silver, Gold, Copper, and Platinum|journal=Proceedings of the American Academy of Arts and Sciences|date=ngày 1 tháng 1 năm 1895|volume=31|pages=218–233|doi=10.2307/20020628|jstor=20020628}}</ref> 
! data-sort-type="number" | Nhiệt độ sôi {{nowrap|1=({{nobold|K}})}}
|-
| [[Nước]]|| 1 || {{convert|0|C|K|disp=number}} || {{convert|100|C|K|disp=number}}
|-
| [[Hydro]]|| 0.00008988 || {{sort|0014|14.01}}|| 20.28
|-
| [[Heli]]|| 0.0001785 || 0.95{{efn-ur|name=fn6}}|| 4.22
|-
| [[Beryli]]|| 1.85 || {{sort|1560|1560}}|| 2742
|-
| [[Carbon]] || 2.267 || {{sort|0.1|—}}{{efn-ur|name=fn11}}<ref name=rsc/> || 4000{{efn-ur|name=fn11}}<ref name=rsc>{{chú thích web|url=https://www.rsc.org/periodic-table/element/6/carbon|title=Carbon|website=rsc.org}}</ref>
|-
| [[Nitơ|Nitro]]|| 0.0012506 || {{sort|0063|63.15}} || 77.36
|-
| [[Ôxy|Oxy]]|| 0.001429 || {{sort|0054|54.36}} || 90.20
|-
| [[Natri]]|| 0.971 || {{sort|0371|370.87}} || 1156
|-
| [[Magnesi]]|| 1.738 || {{sort|0923|923}} || 1363
|-
| [[Nhôm]]|| 2.698 || {{sort|0933.5|933.47}} || 2792
|-
| [[Lưu huỳnh]]|| 2.067 || {{sort|0388.4|388.36}} || 717.87
|-
| [[Chlor]]|| 0.003214 || {{sort|0171.6|171.6}} || 239.11
|-
| [[Kali]]|| 0.862 || {{sort|0336.5|336.53}} || 1032
|-
| [[Titan]]|| 4.54 || {{sort|1941|1941}} || 3560
|-
| [[Sắt]]|| 7.874 || {{sort|1811|1811}} || 3134
|-
| [[Nickel]]|| 8.912 || {{sort|1728|1728}} || 3186
|-
| [[Đồng]]|| 8.96 || 1357.77 || 2835
|-
| [[Kẽm]]|| 7.134 || {{sort|0693|692.88}} || 1180
|-
| [[Gali]]|| 5.907 || {{sort|0302.9|302.9146}} || 2673
|-
| [[Bạc]]|| 10.501 || 1234.93 || 2435
|-
| [[Cadmi]]|| 8.69 || {{sort|0594.22|594.22}} || 1040
|-
| [[Indi]]|| 7.31 || {{sort|0429.75|429.75}} || 2345
|-
| [[Iod]]|| 4.93 || {{sort|0386.85|386.85}} || 457.4
|-
| [[Tantan]]|| 16.654 || 3290 || 5731
|-
| [[Wolfram]]|| 19.25 || 3695 || 5828
|-
| [[Platin]]|| 21.46 || 2041.4 || 4098
|-
| [[Vàng]]|| 19.282 || 1337.33 || 3129
|-
| [[Thủy ngân]]|| 13.5336 || {{sort|0234.43|234.43}} || 629.88
|-
| [[Chì]]||  11.342 || {{sort|0600.61|600.61}} || 2022
|-
| [[Bitmut|Bismuth]]|| 9.807 || {{sort|0544.7|544.7}} || 1837
|-
|- class="sortbottom"
| colspan="11" |<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
Ghi chú:<!-- Footnotes are defined here -->
<div class="mw-collapsible-content">{{notelist|group=upper-roman|refs=
{{efn-ur|name=fn6|Heli không hóa rắn ở áp suất 1 atm. Heli chỉ có thể hóa rắn ở áp suất lớn hơn 25 atm, tương ứng với nhiệt độ nóng chảy ở không độ tuyệt đối.}}
{{efn-ur|name=fn10|Z là ký hiệu tiêu chuẩn của [[số hiệu nguyên tử]]; C là ký hiệu tiêu chuẩn của [[nhiệt dung]]; và χ là ký hiệu tiêu chuẩn cho [[độ âm điện]] trên thang đo Pauling.}}
{{efn-ur|name=fn11|Cacbon không nóng chảy ở nhiệt độ bất kỳ dưới áp suất tiêu chuẩn, thay vào đó nó thăng hoa ở gần 4100K}}
}}</div></div>
|}

==Xem thêm==
*[[Pha (vật chất)]]
*[[Nhiệt độ bay hơi]]
*[[Điểm ba trạng thái]] 
*[[Sự suy giảm điểm đóng băng]]
*[[Hiện tượng tái đóng băng]]

==Tham khảo==
{{tham khảo}}{{Trạng thái vật chất}}{{sơ khai}}

[[Thể loại:Thuộc tính hóa học]]
[[Thể loại:Chuyển pha]]
[[Thể loại:Nhiệt độ]]
[[Thể loại:Khái niệm vật lý]]