Главная >> Физика 8 класс. Пурышева

Глава 4. Изменение агрегатных состояний вещества, газов и твёрдых тел

§ 27. Плавление и отвердевание кристаллических веществ

4. Процесс плавления аморфных тел отличается от плавления кристаллических тел. При повышении температуры аморфные тела постепенно размягчаются до тех пор, пока не превратятся в жидкость. У них нет определённой температуры плавления. Это происходит потому, что, в отличие от молекул кристаллических тел, молекулы аморфных тел перемещаются относительно друг друга. При нагревании их скорость увеличивается, увеличиваются расстояния между ними, тело постепенно размягчается и становится текучим. При охлаждении уменьшаются скорости движения молекул и расстояния между ними. Растут силы взаимодействия между молекулами. Тела теряют текучесть, становятся более густыми, а затем отвердевают.

5. Различные кристаллические вещества имеют разное строение, разные кристаллические решётки. Соответственно, для того чтобы её разрушить при температуре плавления, необходимо затратить разную энергию, сообщить веществу разное количество теплоты.

Количество теплоты, которое необходимо сообщить 1 кг кристаллического вещества, чтобы превратить его в жидкость при температуре плавления, называют удельной теплотой плавления.

Опыт показывает, что удельная теплота плавления равна удельной теплоте кристаллизации.

Удельную теплоту плавления обозначают буквой λ. Её единица — джоуль на килограмм

Разные вещества имеют разную удельную теплоту плавления (табл. 16).

Из таблицы видно, что лёд имеет сравнительно большую удельную теплоту плавления и кристаллизации. Благодаря этому процесс таяния снега и льда происходит весной довольно медленно, что позволяет избежать больших паводков и способствует тому, что почва пропитывается влагой.

Например, удельная теплота плавления свинца 0,25 • 10⁵ Дж/кг. Это означает, что для превращения 1 кг свинца из твёрдого состояния в жидкое при температуре плавления необходимо затратить количество теплоты 0,25 • 10⁵ Дж. Этому же значению равно увеличение внутренней энергии 1 кг свинца.

Удельная теплота плавления показывает, на сколько изменяется внутренняя энергия вещества массой 1 кг, взятого при температуре плавления, при его плавлении или кристаллизации.

Можно сказать, что при переходе 1 кг свинца из жидкого состояния в твёрдое при температуре кристаллизации выделяется количество теплоты 0,25 • 10⁵ Дж. Этому же значению равно уменьшение его внутренней энергии.

6. Если известно количество теплоты, необходимое для плавления 1 кг, например свинца ( удельная теплота плавления 0,25 • 10⁵ Дж/кг ( при температуре плавления, то для плавления 5 кг свинца нужно затратить количество теплоты в 5 раз большее, т. е. 1,25 • 10⁵ Дж.

Таким образом, чтобы вычислить количество теплоты Q, необходимое для плавления вещества массой m. взятого при температуре плавления, следует удельную теплоту плавления λ умножить на массу вещества:

Q = λm.

Эта же формула используется при вычислении количества теплоты, выделяющегося при кристаллизации жидкости.

<<< К началу      Окончание >>>