Co się dzieje, gdy magnes się topi?

Ogień jest zjawiskiem szczególnym, a pożary o różnych temperaturach mogą mieć różne skutki. Ogień o niższej temperaturze może dać ludziom uczucie ciepła, a ogień o temperaturze przekraczającej określoną skalę sprawi, że ludzie poczują pieczenie. Jeśli w tym czasie płomień nadal będzie się nagrzewał, wywoła reakcję chemiczną materii organicznej, która intuicyjnie pokazuje, że ludzka skóra się pali. Siła ognia tkwi nie tylko w spalaniu materii organicznej, ale także w tym, że może błyskawicznie zamienić zimny metal w „płynącą wodę”.

Przyjaciele, którzy zetknęli się z wiedzą z fizyki w gimnazjum, powinni wiedzieć, że każdy metal ma określoną temperaturę topnienia. Ta temperatura topnienia odnosi się do punktu zwrotnego, w którym obiekt przechodzi ze stanu stałego do stanu ciekłego, a większość metali jest stała w temperaturze pokojowej, a możliwość przejścia w stan ciekły wzrasta wraz ze wzrostem temperatury. Po badaniach stwierdzono, że temperatura topnienia żelaza wynosi 1538 stopni Celsjusza. Jeśli magnes zostanie nagrzany do temperatury przekraczającej tę temperaturę topnienia, co stanie się z magnesem?

Zanim zrozumiemy powyższe problemy, najpierw musimy zrozumieć, dlaczego magnesy są magnetyczne. W normalnych warunkach większość substancji nie jest magnetyczna, co zaczyna się od podstawowej jednostki, jaką jest materia - atomu. Atom składa się z jądra i elektronów pozajądrowych. W jądrze atomowym znajdują się dodatnio naładowane protony, podczas gdy elektrony są naładowane ujemnie. Właściwości elektryczne tych dwóch znoszą się nawzajem, więc atom jest neutralny. Oprócz tego, że są naładowane ujemnie, elektrony są również magnetyczne, ale w większości atomów elektrony są ułożone w tak niezorganizowanej kolejności, że ich efekty magnetyczne znoszą się nawzajem.

Powodem, dla którego magnes ma magnetyzm, jest to, że elektrony w atomach są starannie ułożone pod wpływem czynników zewnętrznych, tak że magnetyzm jest w tym samym kierunku, tak że magnetyzm nie znosi się, ale wzmacnia. Metale takie jak żelazo, nikiel i kobalt można przekształcić w magnesy, a znajdujące się w nich elektrony są wyrównane, tworząc obszar spontanicznego namagnesowania, który nazywa się „domeną magnetyczną”. Jeśli chcesz, aby magnes stracił swój magnetyzm, musisz zniszczyć wewnętrzne domeny magnetyczne. Obecnie główną metodą jest zastosowanie wysokiej temperatury.

W naturze żelaza jest stosunkowo mniej, a więcej to tlenki żelaza, z których naturalnie utworzonym magnesem jest czterotlenek żelaza. Związek ten jest głównym składnikiem rudy ferromagnetycznej, a ze względu na szaro-czarny kolor naturalne magnesy wyglądają na szaro-czarne. Po badaniach stwierdzono, że temperatura topnienia tlenku żelaza wynosi 1594,5 stopnia C, innymi słowy, dopóki magnes naturalny zostanie podgrzany do tej temperatury, będzie się topił. Więc oprócz tego, że stopiony magnes staje się kałużą cieczy, czy nadal istnieje jego magnetyzm?

Punkt Curie magnesów z różnych materiałów jest inny, a punkt Curie magnesów wynosi od 480 do 550 stopni Celsjusza. Punkt Curie magnesu to zakres, ponieważ istnieje wiele rodzajów magnesów o różnym składzie tlenków żelaza. Jest więc pewne, że gdy magnes topi się, staje się cieczą i ta ciecz traci swój magnetyzm.

Po zrozumieniu, dlaczego magnesy mają problemy magnetyczne, problem ten nie jest trudny do zrozumienia. Zgodnie z prawami termodynamiki podstawowe cząstki, takie jak cząsteczki i atomy, staną się aktywne, gdy temperatura wzrośnie. Wśród nich najbardziej oczywiste jest aktywne zjawisko cząsteczek gazu, a najmniej widoczne jest aktywne zjawisko atomów stałych. Zmiany płciowe również trudno nas dostrzec z powierzchni obiektu. Biorąc za przykład ogrzewanie tego magnesu, atomy w magnesie przejdą ruch termiczny po podgrzaniu.