熔点和凝固点不同的物质可能存在吗？
当然，这样的物质是存在的。事实上，绝大多数纯物质的熔点和凝固点是同一个温度点，但有一些情况会导致它们出现差异，甚至让“熔点”和“凝固点”这两个词在某些语境下变得有些模糊。
我们先来梳理一下，通常我们说的“熔点”和“凝固点”到底指的是什么。
纯物质的理想情况：熔点 = 凝固点
对于一个理想的纯物质，比如纯净的水、纯净的铁、纯净的食盐，它们在外界压力恒定的情况下，会在一个非常精确的温度点上发生相变：固态变成液态（熔化），液态变成固态（凝固）。这个温度点，我们称之为熔点或凝固点，在理论上是完全相同的。
想象一下，一块冰放在室温下，当温度升高到0°C时，它就开始融化，变成水。在这个过程中，即使你继续加热，只要还有冰存在，温度就会停留在0°C，直到所有的冰都融化成水。反过来，一杯水放在冰箱里，当温度降到0°C时，它就开始结冰，变成冰。只要还有水存在，温度也会停留在0°C，直到所有的水都结成冰。
这种在相变过程中温度保持恒定的现象，我们称之为潜热。熔化需要吸收热量（熔化热），凝固会放出热量（凝固热），而这两个热量的值是相等的。
什么情况下熔点和凝固点会“不同”？
虽然理想情况下熔点和凝固点是相同的，但在现实世界中，有些因素会让它们表现出差异，或者说，让我们觉得它们“不一样”。主要可以从以下几个方面来理解：
1. 过冷（Supercooling）与过热（Superheating）
这是导致熔点和凝固点看起来不同的最常见原因。
过冷（Supercooling）： 物质的凝固不仅仅是达到某个温度那么简单。在凝固过程中，晶核的形成是一个关键步骤。晶核是固体晶体开始生长时的微小起点。在非常纯净、没有杂质（或称为“晶种”）的液体中，晶核的形成可能需要克服一定的能量障碍。因此，即使温度已经低于了凝固点，液体可能仍然保持液态，这种现象就叫做过冷。
例如，纯净的水可以被冷却到5°C甚至更低，但仍然保持液态。一旦加入一个小的冰晶（晶种）或者对其进行震动，过冷的液体就会迅速结晶，温度在短时间内升高到0°C，并放出凝固热。
从这个角度看，过冷的液体“凝固”的温度（实际开始凝固的温度）比理想的凝固点要低。
过热（Superheating）： 相反，过热是指物质的沸点被超过后，液体仍然保持液态，而不发生汽化。这个概念更常用于液气相变，但在某些特殊的固液相变中，虽然不那么普遍，但也可能存在类似的现象，即固体在熔点以上一段时间内仍然保持固态。不过，过冷在解释凝固点与熔点差异上更为关键。
所以，在“过冷”现象下，我们观察到的实际凝固温度会低于物质的真实凝固点。而熔点是我们观察到的、物质开始熔化的温度。如果过冷非常明显，那么实际测量的“凝固点”就会比“熔点”要低。
2. 杂质的影响（Impurities）
熔点降低： 许多杂质会“溶入”到固体的晶格中，或者与固体形成一个混合物，从而降低了熔化所需的能量，使熔点降低。最典型的例子是食盐（NaCl）和水。纯水的凝固点是0°C，但加入食盐后，溶液的凝固点会低于0°C。这就是为什么冬天在道路上撒盐可以融化冰雪。
形成“熔融范围”： 当固体中含有杂质时，它可能不再是一个单一的熔点，而是一个“熔融范围”。也就是说，它会在一系列温度下逐渐熔化，而不是在某个确切的温度点。在这个范围内的起始温度可以看作是“熔点”，而完全熔化的温度则可以看作是“凝固点”的相对概念。
因此，对于含有杂质的物质，熔化和凝固的过程可能发生在不同的温度区间，或者凝固点（在低温下开始凝固）和熔点（在高温下开始熔化）会表现出差异。
3. 材料的物理状态（Physical State and Structure）
无定形固体（Amorphous Solids）： 玻璃、橡胶、某些聚合物等都不是真正的晶体，而是无定形固体。它们没有规则的晶格结构。这类物质在加热时，会逐渐变软，粘度降低，直到最终变成液体，这个过程是一个连续的渐变，而不是在某个精确的温度点上发生。因此，它们没有明确的“熔点”，而是有一个“软化点”或“玻璃化转变温度”。
在这种情况下，谈论“熔点”和“凝固点”的概念本身就有些不准确了。它们没有一个像晶体那样的固液相变点。
高分子材料： 许多高分子材料在加工过程中，其链段的排列、结晶度等因素会影响其宏观表现。一些非晶态的高分子，它们表现出玻璃化转变温度，而不是一个尖锐的熔点。即使是半结晶高分子，其熔点也可能受到加工历史、冷却速率等因素的影响。
4. 相变动力学和加热/冷却速率（Phase Transition Kinetics and Heating/Cooling Rate）
快速加热/冷却： 在非常快速的加热或冷却过程中，物质的相变可能来不及在平衡温度下完成。例如，快速冷却可能会导致更明显的过冷现象。而快速加热，尤其是在加热速率非常高的情况下，一些复杂的相变过程可能会导致观察到的“熔点”略微偏离平衡熔点。
表面效应和尺寸效应： 对于纳米尺度的材料，其熔点和凝固点也可能因为表面能、尺寸限制等因素而与块体材料有所不同。例如，纳米颗粒的熔点通常会比同种块体材料的熔点低。
总结来说，是否存在熔点和凝固点不同的物质？
是的，存在。
理论上，纯物质在理想条件下，熔点和凝固点是同一个温度。
但现实中，由于过冷现象，很多物质的实际凝固温度会低于其真实的熔点。
杂质的存在会导致熔点降低，并且可能产生一个熔融范围，使得熔化和凝固过程发生在不同的温度区间。
无定形固体（如玻璃）没有明确的熔点，它们的转变是渐进的。
加热或冷却速率、材料的物理状态（如纳米尺度）等因素也会影响观察到的相变温度。
所以，当我们谈论“熔点”和“凝固点”时，需要注意我们是在谈论理想纯物质的平衡相变点，还是在谈论实际观察到的、可能受到各种因素影响的温度。在很多实际应用和实验测量中，我们确实会遇到观察到的“凝固点”低于“熔点”的情况，这通常是由过冷或杂质引起的。
我们先来梳理一下，通常我们说的“熔点”和“凝固点”到底指的是什么。
纯物质的理想情况：熔点 = 凝固点
对于一个理想的纯物质，比如纯净的水、纯净的铁、纯净的食盐，它们在外界压力恒定的情况下，会在一个非常精确的温度点上发生相变：固态变成液态（熔化），液态变成固态（凝固）。这个温度点，我们称之为熔点或凝固点，在理论上是完全相同的。
想象一下，一块冰放在室温下，当温度升高到0°C时，它就开始融化，变成水。在这个过程中，即使你继续加热，只要还有冰存在，温度就会停留在0°C，直到所有的冰都融化成水。反过来，一杯水放在冰箱里，当温度降到0°C时，它就开始结冰，变成冰。只要还有水存在，温度也会停留在0°C，直到所有的水都结成冰。
这种在相变过程中温度保持恒定的现象，我们称之为潜热。熔化需要吸收热量（熔化热），凝固会放出热量（凝固热），而这两个热量的值是相等的。
什么情况下熔点和凝固点会“不同”？
虽然理想情况下熔点和凝固点是相同的，但在现实世界中，有些因素会让它们表现出差异，或者说，让我们觉得它们“不一样”。主要可以从以下几个方面来理解：
1. 过冷（Supercooling）与过热（Superheating）
这是导致熔点和凝固点看起来不同的最常见原因。
过冷（Supercooling）： 物质的凝固不仅仅是达到某个温度那么简单。在凝固过程中，晶核的形成是一个关键步骤。晶核是固体晶体开始生长时的微小起点。在非常纯净、没有杂质（或称为“晶种”）的液体中，晶核的形成可能需要克服一定的能量障碍。因此，即使温度已经低于了凝固点，液体可能仍然保持液态，这种现象就叫做过冷。
例如，纯净的水可以被冷却到5°C甚至更低，但仍然保持液态。一旦加入一个小的冰晶（晶种）或者对其进行震动，过冷的液体就会迅速结晶，温度在短时间内升高到0°C，并放出凝固热。
从这个角度看，过冷的液体“凝固”的温度（实际开始凝固的温度）比理想的凝固点要低。
过热（Superheating）： 相反，过热是指物质的沸点被超过后，液体仍然保持液态，而不发生汽化。这个概念更常用于液气相变，但在某些特殊的固液相变中，虽然不那么普遍，但也可能存在类似的现象，即固体在熔点以上一段时间内仍然保持固态。不过，过冷在解释凝固点与熔点差异上更为关键。
所以，在“过冷”现象下，我们观察到的实际凝固温度会低于物质的真实凝固点。而熔点是我们观察到的、物质开始熔化的温度。如果过冷非常明显，那么实际测量的“凝固点”就会比“熔点”要低。
2. 杂质的影响（Impurities）
熔点降低： 许多杂质会“溶入”到固体的晶格中，或者与固体形成一个混合物，从而降低了熔化所需的能量，使熔点降低。最典型的例子是食盐（NaCl）和水。纯水的凝固点是0°C，但加入食盐后，溶液的凝固点会低于0°C。这就是为什么冬天在道路上撒盐可以融化冰雪。
形成“熔融范围”： 当固体中含有杂质时，它可能不再是一个单一的熔点，而是一个“熔融范围”。也就是说，它会在一系列温度下逐渐熔化，而不是在某个确切的温度点。在这个范围内的起始温度可以看作是“熔点”，而完全熔化的温度则可以看作是“凝固点”的相对概念。
因此，对于含有杂质的物质，熔化和凝固的过程可能发生在不同的温度区间，或者凝固点（在低温下开始凝固）和熔点（在高温下开始熔化）会表现出差异。
3. 材料的物理状态（Physical State and Structure）
无定形固体（Amorphous Solids）： 玻璃、橡胶、某些聚合物等都不是真正的晶体，而是无定形固体。它们没有规则的晶格结构。这类物质在加热时，会逐渐变软，粘度降低，直到最终变成液体，这个过程是一个连续的渐变，而不是在某个精确的温度点上发生。因此，它们没有明确的“熔点”，而是有一个“软化点”或“玻璃化转变温度”。
在这种情况下，谈论“熔点”和“凝固点”的概念本身就有些不准确了。它们没有一个像晶体那样的固液相变点。
高分子材料： 许多高分子材料在加工过程中，其链段的排列、结晶度等因素会影响其宏观表现。一些非晶态的高分子，它们表现出玻璃化转变温度，而不是一个尖锐的熔点。即使是半结晶高分子，其熔点也可能受到加工历史、冷却速率等因素的影响。
4. 相变动力学和加热/冷却速率（Phase Transition Kinetics and Heating/Cooling Rate）
快速加热/冷却： 在非常快速的加热或冷却过程中，物质的相变可能来不及在平衡温度下完成。例如，快速冷却可能会导致更明显的过冷现象。而快速加热，尤其是在加热速率非常高的情况下，一些复杂的相变过程可能会导致观察到的“熔点”略微偏离平衡熔点。
表面效应和尺寸效应： 对于纳米尺度的材料，其熔点和凝固点也可能因为表面能、尺寸限制等因素而与块体材料有所不同。例如，纳米颗粒的熔点通常会比同种块体材料的熔点低。
总结来说，是否存在熔点和凝固点不同的物质？
是的，存在。
理论上，纯物质在理想条件下，熔点和凝固点是同一个温度。
但现实中，由于过冷现象，很多物质的实际凝固温度会低于其真实的熔点。
杂质的存在会导致熔点降低，并且可能产生一个熔融范围，使得熔化和凝固过程发生在不同的温度区间。
无定形固体（如玻璃）没有明确的熔点，它们的转变是渐进的。
加热或冷却速率、材料的物理状态（如纳米尺度）等因素也会影响观察到的相变温度。
所以，当我们谈论“熔点”和“凝固点”时，需要注意我们是在谈论理想纯物质的平衡相变点，还是在谈论实际观察到的、可能受到各种因素影响的温度。在很多实际应用和实验测量中，我们确实会遇到观察到的“凝固点”低于“熔点”的情况，这通常是由过冷或杂质引起的。
网友意见
有，而且非常非常非常多。
既然是在物质范畴，那么理论上，只有恒压环境下，纯物质且凝固态为完全晶态者，以及非纯物质可以形成完全稳定共晶混合物者，热力学稳定加热时的熔点与热力学稳定冷却时的凝固点才能相同。
偏离以上外部条件或物质特征之一者，不仅熔点和凝固点可以不同，而且可以完全没有熔点或凝固点。其中恒压为非完备条件，仅在有限范围内有效。
即便如此，实验室验证仍然困难，例如：
- 纯物质非常不容易获得；纯N相共晶体系更不容易制备（N≥2）。
- 过热/过冷很难精确控制；熔点很高或凝固点很低时，几乎不可能。
- 热容大或两相热容差大者，2更显著，熔凝点偏差也更大。
因此，实际生产生活实验室中，我们很少遇到凝固点与熔点相同的物质。
除非改变温度计量精度，灵活运用四舍五入。
……
@部分说明参见：https://www.zhihu.com/question/297484865/answer/1529716464
- 就我目前的认识，纯物质单纯加热的话，凝固点和熔点是一样的。如有特例请读者提供。
- 但是如果存在外场，就有一个有意思的现象。金属在外加磁场下凝固，和在相同磁场下熔化，其温度可能不同。这个现象被用来冶金，制造先进的飞机发动机叶片。详情可见上海大学冶金国家重点实验室的工作。
- 对物质施加外场还有另一个例子，让你容易理解：冰在0度开始化为水。但是如果你对水进行搅拌、让其动起来的话（相当于对水施加一个速度场），温度必须降到零下 以下才能让流水结冰。这里有个很好的解释：
- 其他例子，还有过于纯净的水，降温的时候由于缺乏晶核，可以形成亚稳态，在零度以下保持液态。但此种亚稳态只需一个微扰，就可以打破这个亚稳态，迅速结冰。
- 水也可以形成过热水，高于100度仍保持液态。这需要高压，条件不易达到。
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