Ymdoddbwynt

Ymdoddbwynt (hefyd toddbwynt) sylwedd yw'r tymheredd y mae yn newid cyflwr arno o solet i hylif. Ar yr ymdoddbwynt y mae'r cyflyrau solet a hylif yn cydfodoli mewn cydbwysedd. Mae ymdoddbwynt sylwedd yn dibynnu ar wasgedd ac caiff fel arfer ei bennu ar wasgedd safonol fel 1 atmosffer neu 100 kPa.

Pan ystyrir ei fod tymheredd y newid gwrthdro o hylif i solet, cyfeirir ato fel y rhewbwynt. O achos gallu'r sylweddau i oroeri, gall y rhewbwynt ymddangos fod yn is na'i werth gwirioneddol yn hawdd.

Thermodynameg
Er mwyn i solet ymdoddi, mae angen gwres i godi ei dymheredd i'r ymdoddbwynt. Fodd bynnag, mae angen darparu rhagor o wres er mwyn i'r ymdoddi ddigwydd: gelwir hyn yn wres ymdoddi, ac mae'n enghraifft o wres cudd.

O ran thermodynameg, ar yr ymdoddbwynt y mae'r newid yn egni rhydd Gibbs (ΔG) y defnydd yn sero, ond mae enthalpi'r defnydd (H) ac ei entropi'n (S) cynyddu (ΔH, ΔS > 0). Mae ffenomen ymdoddi yn digwydd pan fydd egni rhydd Gibbs yr hylif yn dod yn is na'r solet ar gyfer y defnydd hwnnw. Ar wahanol wasgeddau mae hyn yn digwydd ar dymheredd penodol. Gellir dangos hefyd bod:



Yma saif T, ΔS a ΔH yn ôl eu trefn dros y tymheredd ar yr ymdoddbwynt, newid entropi'r ymdoddi a newid enthalpi'r ymdoddi.

Mae'r ymdoddbwynt yn sensitif i newidiadau mawr iawn o wasgedd, ond mae'r sensitifrwydd hwn yn llai drwy drefnau maint na'r berwbwynt, oherwydd fod y trosi solet-hylif yn cynrychioli newid bach yn unig o gyfaint. Os, fel y gwelir yn y fwyaf o achosion, mae sylwedd yn fwy dwys yn y cyflwr solet nag yn y hylif, bydd yr ymdoddbwynt yn cynyddu'n gyson â chynnydd gwasgedd. Pe amgen, mae'r ymddygiad gwrthdro yn digwydd. Yn nodedig, dyma'r achos o ddwfr, fel y dangosir yn graff i'r dde, ond hefyd o Si, Ge, Ga, Bi. Gyda newidiadau mawr iawn o wasgedd, gwelir newidiadau sylweddol i'r ymdoddbwynt. Er enghraifft, ymdoddbwynt y silicon ar wasgedd amgylchynol (0.1 MPa) yw 1415 °C, ond mae'n gostwng i 1000 °C ar wasgeddau o fwy na 10 GPa.

Defnyddir ymdoddbwyntiau'n aml i nodweddu cyfansoddion organig ac anorganig ac i ganfod eu purdeb. Mae ymdoddbwynt y sylwedd pur bob amser yn uwch ac mae ganddo amrediad llai nag ymdoddbwynt y sylwedd amhur neu na chymysgeddau'n fwy cyffredinol. Po uchaf yw maint y cydrannau eraill, isaf yw'r ymdoddbwynt ac ehangaf yw'r amrediad o ymdoddbwyntiau, y cyfeirir ato'n aml fel yr ‘amrediad pastiog’ (pasty range). Gelwir y tymheredd y mae ymdoddi'r cymysgedd yn dechrau ynddo yn solidws a gelwir y tymheredd y mae'r ymdoddi'n gyflawn arno yn licwidws. Mae ewtectigion yn fathau arbennig o gymysgeddau sy'n ymddwyn fel cyflyrau sengl. Maent yn ymdoddi'n sydyn ar dymheredd cyson i ffurfio hylif o'r un cyfansoddiad. Yn lle hynny, wrth oeri hylif gyda'r cyfansoddiad ewtectig, bydd yn ymsoledu fel crisialau cymysg bach (mân-ronynnog) wedi'u wasgaru'n unffurf a gyda'r un cyfansoddiad.

Mewn cyferbyniad â soledau crisialog, nid oes gan wydrau ymdoddbwynt; wrth wresogi maent yn cael eu trosi gwydr llyfn i hylif gludiog. Ar ôl rhagor o wresogi, maent yn meddalu'n raddol, a gall hyn gael ei nodweddu gan rai pwyntiau meddalu.

Categori:Ffiseg
Categori:Gwyddoniaeth