Zobrazení zdroje stránky Teplota tání

{{Infobox fyzikální veličina
| název = Teplota tání
| obrázek = Melting icecubes.gif
| popisek = Tání kostek ledu, přechod z pevného do kapalného skupenství
| značka = ''t''<sub>t</sub>, ''T''<sub>t</sub>
| typ veličiny = intenzivní
| jednotka SI = [[kelvin]] (K)
| další jednotky = [[stupeň Celsia]] (°C), [[stupeň Fahrenheita]] (°F)
| měřidlo = [[teploměr]]
}}

'''Teplota tání''' (nebo také '''bod tání''') je [[teplota]], při které [[krystalická látka|krystalická]] pevná látka přechází ze skupenství [[pevná látka|pevného]] do skupenství [[kapalina|kapalného]]. Jedná se o fyzikální vlastnost charakteristickou pro každou čistou krystalickou látku za daného [[tlak|tlaku]]. Během celého procesu tání zůstává teplota čisté látky konstantní, protože veškerá dodávaná [[energie]] se spotřebovává na změnu skupenství, konkrétně na rozrušení vazeb v [[krystalová struktura|krystalové mřížce]]. Toto teplo se nazývá [[skupenské teplo tání]].

Teplota tání je důležitým ukazatelem pro identifikaci látek a ověřování jejich chemické čistoty. [[Amorfní látka|Amorfní látky]], jako je [[sklo]] nebo [[vosk]], nemají přesně definovanou teplotu tání, ale postupně měknou v určitém teplotním intervalu.

== 🔬 Fyzikální podstata ==
V pevné krystalické látce jsou [[atom]]y, [[molekula|molekuly]] nebo [[iont]]y uspořádány v pravidelné trojrozměrné struktuře zvané [[krystalová struktura|krystalová mřížka]]. Částice v této mřížce nejsou v klidu, ale kmitají kolem svých rovnovážných poloh. Při dodávání [[teplo|tepelné energie]] (zahřívání) se zvyšuje [[kinetická energie]] těchto kmitů.

Když látka dosáhne teploty tání, kmity částic jsou natolik intenzivní, že [[mezimolekulové síly]], které je drží v pevné mřížce, již nestačí k udržení jejich pozic. Vazby v mřížce se začnou hroutit a částice se mohou volněji pohybovat, čímž látka přechází do kapalného stavu. Energie dodaná během tání, známá jako [[skupenské teplo tání]], se spotřebuje právě na překonání těchto vazebných sil a nezvyšuje teplotu látky, dokud celý objem neroztaje.

== 🌡️ Teplota tání a teplota tuhnutí ==
Pro čisté krystalické látky je teplota tání za daného tlaku shodná s '''teplotou tuhnutí'''. Tuhnutí je opačný proces, při kterém [[kapalina]] přechází v [[pevná látka|pevnou látku]] odebíráním tepla. Částice ztrácejí kinetickou energii, zpomalují svůj pohyb a uspořádávají se zpět do energeticky výhodnější krystalové mřížky.

V praxi může dojít k jevu zvanému [[podchlazení]], kdy je kapalina ochlazena pod svou teplotu tuhnutí, aniž by ztuhla. Tento stav je nestabilní a krystalizace je obvykle vyvolána přítomností krystalizačních jader (např. nečistot) nebo mechanickým podnětem.

== 🧪 Faktory ovlivňující teplotu tání ==
* '''Tlak:''' U většiny látek se teplota tání s rostoucím vnějším tlakem mírně zvyšuje. Je to proto, že tyto látky při tání zvětšují svůj objem a vyšší tlak tomuto rozpínání brání. Výjimkou je například [[voda]], [[vizmut]] nebo [[gallium]], které při tání svůj objem zmenšují. U těchto látek teplota tání s rostoucím tlakem klesá. Tento jev se nazývá [[regelace]] ledu a umožňuje například [[bruslení]].
* '''Čistota látky:''' Přítomnost nečistot obvykle snižuje teplotu tání a rozšiřuje teplotní interval, ve kterém látka taje. Tohoto jevu, známého jako [[kryoskopická konstanta|kryoskopická deprese]], se využívá například při solení zledovatělých silnic v zimě. [[Sůl]] smíchaná se [[sníh|sněhem]] a [[led]]em vytvoří roztok, jehož teplota tání je výrazně nižší než 0 °C.
* '''Mezimolekulové síly:''' Síla vazeb mezi částicemi v krystalu má zásadní vliv. Látky se silnými vazbami (např. [[iontová vazba|iontovými]] nebo [[kovová vazba|kovovými]]) mají obecně vysoké teploty tání (např. [[chlorid sodný]], [[železo]]), zatímco látky se slabými [[van der Waalsovy síly|van der Waalsovými silami]] (např. [[dusík]], [[vodík]]) mají teploty tání velmi nízké.

== 📈 Příklady teplot tání různých látek ==
Teploty tání se udávají za normálního [[atmosférický tlak|atmosférického tlaku]] (101 325 [[pascal (jednotka)|Pa]]).

{| class="wikitable"
|+ Teploty tání vybraných látek
! Látka
! Teplota tání (°C)
! Teplota tání (K)
|-
| [[Helium]] (při 2,5 MPa)
| -272,2
| 0,95
|-
| [[Vodík]]
| -259,2
| 14,0
|-
| [[Ethanol]]
| -115
| 158
|-
| [[Rtuť]]
| -38,83
| 234,32
|-
| '''[[Voda]] (Led)'''
| '''0'''
| '''273,15'''
|-
| [[Gallium]]
| 29,8
| 302,9
|-
| [[Cín]]
| 232
| 505
|-
| [[Olovo]]
| 327
| 600
|-
| [[Hliník]]
| 660
| 933
|-
| [[Chlorid sodný]] (kuchyňská sůl)
| 801
| 1074
|-
| [[Měď]]
| 1083
| 1356
|-
| [[Železo]]
| 1538
| 1811
|-
| [[Wolfram]]
| 3422
| 3695
|-
| [[Uhlík]] (grafit)
| 3642
| 3915
|}

== 🧊 Zvláštní případy a anomálie ==
* '''[[Amorfní látka|Amorfní látky]]:''' Látky jako [[sklo]], [[asfalt]] nebo mnoho [[plast]]ů nemají pravidelnou krystalickou strukturu. Proto nemají ostrou teplotu tání, ale při zahřívání postupně měknou v širokém teplotním rozmezí, které se nazývá oblast měknutí.
* '''[[Eutektikum|Eutektické směsi]]:''' Jedná se o směsi dvou nebo více látek, které tají a tuhnou při jediné, tzv. eutektické teplotě, která je nižší než teploty tání jednotlivých složek. Příkladem je slitina [[cín]]u a [[olovo|olova]] používaná jako [[pájka]], která taje při 183 °C, ačkoliv cín taje při 232 °C a olovo při 328 °C.
* '''[[Anomálie vody]]:''' Voda je jednou z mála látek, u které pevná fáze ([[led]]) má nižší [[hustota|hustotu]] než fáze kapalná. To je důvod, proč led plave na vodě. Jak bylo zmíněno, tlak u vody snižuje teplotu tání, což je opačné chování než u většiny ostatních látek.

== 💡 Teplota tání pro laiky ==
Představte si pevnou látku, například krystal [[sůl|soli]] nebo kus [[kov]]u, jako skupinu vojáků seřazených v dokonale pravidelné formaci. Každý voják (částice) stojí na svém místě a může se jen mírně vrtět (kmitat). Když začnete formaci "zahřívat" (dodávat energii), vojáci se začnou vrtět stále víc a víc.

Teplota tání je přesně ten moment, kdy se vojáci vrtí už tak divoce, že se celá formace rozpadne. Už nedrží své pozice a začnou se volně pohybovat a procházet mezi sebou. Formace se změnila na neuspořádaný dav – pevná látka se přeměnila na kapalinu.

Zajímavé je, že dokud se i poslední voják neuvolní ze své pozice, "teplota" celé skupiny neroste. Všechna energie jde na rozbití formace, ne na zrychlení pohybu jednotlivých vojáků. Proto led zůstává na 0 °C po celou dobu, co taje.

== 🛠️ Měření a využití v praxi ==
* '''Měření:''' Teplota tání se experimentálně určuje pomocí různých metod. Nejběžnější je '''kapilární metoda''', kdy se malé množství látky vloží do tenké skleněné trubičky (kapiláry) a pomalu se zahřívá v lázni nebo v kovovém bloku. Teplota, při které látka roztaje, se odečte na přesném [[teploměr]]u. Další metodou je stanovení na tzv. '''Koflerově bloku''', což je vyhřívaná kovová deska s teplotním gradientem.

* '''Praktické využití:'''
    * '''Identifikace látek:''' Jelikož je teplota tání pro čistou látku konstantní, používá se v [[chemie|chemii]] k identifikaci neznámých vzorků.
    * '''Kontrola čistoty:''' Znečištěné látky tají při nižší teplotě a v širším intervalu. Měření teploty tání je tedy rychlá metoda pro kontrolu kvality například v [[farmacie|farmaceutickém průmyslu]].
    * '''[[Metalurgie]]:''' Znalost teplot tání kovů je klíčová pro výrobu [[slitina|slitin]], [[slévárenství]] a [[svařování]].
    * '''[[Geologie]]:''' Teplota tání minerálů ovlivňuje chování [[magma|magmatu]] a procesy v zemské kůře.

== Zdroje ==
* [https://www.techmania.cz/edutorium/art_vyklad.php?key=1202 Eduportál Techmania: Tání a tuhnutí]
* [https://cs.wikipedia.org/wiki/Teplota_t%C3%A1n%C3%AD Wikipedie: Teplota tání]
* [https://www.mt.com/cz/cs/home/applications/laboratory_weighing/melting-point-determination.html Mettler Toledo: Vše, co potřebujete vědět o stanovení bodu tání]
* [https://e-learning.vscht.cz/mod/glossary/view.php?id=128&mode=entry&hook=426 E-learning VŠCHT: Teplota tání]
* [https://fyzika.jreichl.com/main.article/view/178-tani MEF - Encyklopedie fyziky: Tání]

{{DEFAULTSORT:Teplota Tani}}
[[Kategorie:Termodynamika]]
[[Kategorie:Fyzikální veličiny]]
[[Kategorie:Skupenské přeměny]]
[[Kategorie:Vytvořeno FilmedyBot]]
```