Mi a fizikai magyarázata, annak hogy a NaCl vizes oldatának fagyáspontja 0 C°alatt van?

Laikus módon elmagyarázva:

Mert amikor a sós víz megfagy, akkor nem a benne lévő sóval együtt fagy (nem kapunk sós jeget), hanem gyakorlatilag tiszta vizes jég képződik. A sós vízben kisebb a víz koncentrációja mint a tiszta vízben, ezért alacsonyabb hőmérséklet kell a 0 °C-foknál, hogy gyorsabban tudjon fagyni, mint amilyen gyorsan a jég olvad, mert ugyanis a jég 0 °C alatt is igyekszik tőle telhetően elolvadni. Tiszta víz esetén 0 °C-nál a jég olvadása ugyanolyan gyors, mint a víz megfagyása. A víz megfagyási gyorsasága függ a víz koncentrációjától. A hígabb sós víz lassabban igyekszik megfagyni.

Nem tudom, hogy mennyire lett érthető, de nem akartam belemenni a tiszta tudományos magyarázatba. Leegyszerűsítve ennyi.

A fizikában kétféle egyensúllyal szoktak számolni: a statikus és a dinamikus egyensúllyal.

A statikus egyensúlyról akkor van szó, ha pl. egy kétkarú mérleg mindkét serpenyőjében azonos tömegű súlyok vannak. Ekkor a mérleg nyelve középen megáll és nem mozdul.

A másik fajta egyensúlyról akkor beszélünk, ha két ellentétes irányú fizikai folyamat egyensúlyban tartja egymást, miközben mindkét folyamat továbbra is zajlik, de mivelhogy mindkét irányban azonos „gyorsasággal“, ezért látszólag nem történik semmi, olyan, mintha semmi sem mozdulna. Ilyen dinamikus egyensúlyi állapotot létre lehet hozni pl. úgy, hogy veszünk egy tölcsért, amibe vizet engedünk. A víz természetesen alul kifolyik és a tölcsér kiürül. Na de mi van akkor, ha a tölcsérbe ugyanolyan gyorsan engedjük a vizet, mint amilyen gyorsan az folyik ki belőle? Ebben az esetben a tölcsérben kialakul egy stabil vízszintmagasság és „messziről nézve“ úgy néz ki a dolog, mintha a tölcsér egy alul is zárt edény lenne, amibe bele van öntve egy bizonyos mennyiségű víz, mint bármely más edénybe és ezzel a dolog be van fejezve. A két eset csak látszatra egyforma, mert abban az esetben, ha valami befolyásolja az egységnyi idő alatt beleengedett víz mennyiségét máris megváltozik a benne lévő víznek a szintmagassága és az új szintmagasság olyan lesz, amelyiknél akkora lesz a tölcsérben lévő vízoszlop magassága, amelyiknél pont ugyanannyi víz fog a tölcsérből kifolyni, mint amennyi beléje folyik. Ha a befolyó víz mennyisége megnöveljük, akkor a vízoszlop (vízszint) magassága megnő és mindaddig növekszik, amíg a benne lévő lévő vízoszlop magassága olyan magas nem lesz, hogy a megnövekedett vízoszlop hidrosztatikus nyomása annyira megnöveli a kifolyási gyorsaságot (az egységnyi idő alatt kifolyó mennyiséget), hogy ez ugyanakkora lesz, mint befolyási gyorsaság (egységnyi idő alatt befolyó mennyiség). Ekkor újból létrejön az egyensúly. Ezt a fajta egyensúlyt nevezzük dinamikus egyensúlynak. Ilyen dinamikus egyensúly van jelen pl. akkor, amikor a víz 0 °C fok hőmérsékletű, mert ekkor a jég olvadása ugyanolyan gyors, mint a víz megfagyása. Ez azt jelenti, hogy ha egy olyan mikroszkóppal néznénk meg a jeget, amivel látni az atomokat, akkor azt látnánk, hogy a jég állandóan olvad, miközben meg állandóan fagy meg. Olyasmit látnánk, mint az előbb említett tölcsér esetén.

Ez már egy kicsit részletesebb volt. Még megjegyzem, hogy pl a víz és a vízgőz esetén is ez a helyzet, ebben az esetben a dolog még valamivel érdekesebb.

Akkor az előbbi bevezetőhöz most már jöjjön egy-két tisztán tudományos magyarázat:

[link]

[link]

[link]