Личные инструменты

2168
з математики

132
учня

168
для 11 класу

443
відкореговано


Вашій увазі

24638
уроків


Плавлення і кристалізація твердих тіл. Температура плавлення. Питома теплота плавлення

Гіпермаркет Знань>>Фізика і астрономія>>Фізика 8 клас>> Плавлення і кристалізація твердих тіл. Температура плавлення. Питома теплота плавлення


Як відомо, усі тіла за певних умов перебувають у цілком визначеному агрегатному стані - твердому, рідкому чи газоподібному. За звичайних умов деревина, граніт, залізо та інші метали — це тверді тіла; вода, бензин, ацетон — це рідини; повітря, метан, кисень — гази. Разом з тим зміна фізичних умов, зокрема температури, може спричинити якісні перетворення їхніх властивостей: тверді тіла можуть стати рідинами, а рідини утворити газоподібну пару; і навпаки, гази можуть бути скраплені, а рідини затверднути.
Ці перетворення відбуваються внаслідок теплопередачі, яка спричиняє зміни внутрішньої енергії тіл. Якщо, наприклад, твердому тілу надавати теплоту, його температура поступово підвищуватиметься, а згодом, з досягненням певної температури, воно почне плавитися. Тепловий процес, під час якого тверде тіло переходить у рідкий стан, називається плавленням.
 
Плавлення відбувається по-різному у кристалічних і аморфних тіл. У кристалічних тіл, структура яких має чіткий порядок розміщення атомів і молекул, плавлення починається при досягненні певної температури, яка називається температурою плавлення. В аморфних тіл фіксованої температури плавлення немає. Речовини мають різну температуру плавлення. Наприклад, за нормальних умов для вольфраму вона дорівнює 3387 °С, для сталі вона становить 1300-1500 °С, а ртуть плавиться при -39 °С.


Лід, що плаває у воді при 0 °С, буде танути лише за умови надання йому певної кількості теплоти, наприклад, якщо температура повітря вища і тоді відбувається теплообмін.


Плавлення відбувається обов'язково з поглинанням теплоти. Якщо не надавати її тілу, процес плавлення припиниться. Це пояснюється тим, що для послаблення взаємодії між атомами і молекулами в твердому тілі, яка утримує їх у зв'язаному стані, потрібна додаткова енергія, спроможна зруйнувати таке їх упорядковане розміщення. Завдяки теплопередачі така енергія може надходити до тіла і воно почне поступово плавитися. Під час цього процесу температура тіла не змінюється, оскільки вся енергія йде на руйнування зв'язків між атомами і молекулами.
Оскільки у різних речовин атоми і молекули взаємодіють з неоднаковою силою, то для їх плавлення потрібна різна кількість теплоти. Тому для характеристики енергетичних затрат, пов'язаних із переходом речовини з твердого стану в рідкий, вводять фізичну величину, яка називається питомою теплотою плавлення. Це фізична величина (позначається λ), що дорівнює кількості теплоти, необхідної для перетворення
1 кг речовини із твердого стану в рідкий за температури плавлення. Вона вимірюється в джоулях на кілограм.
Наприклад,  питома теплота плавлення льоду дорівнює 332 кДЖ/кг. Це означає, що для того, щоб розстанув 1 кг льоду при О 0С, йому потрібно надати 332 кДЖ теплоти.
 
Задача 1.

Яка потрібна кількість теплоти, щоб розплавити 2 τ чавуну за температури плавлення? Скільки кам'яного вугілля треба спалити, якщо вся енергія палива піде на плавлення чавуну?


Перехід речовини з твердого стану в рідкий відбувається внаслідок передачі тілу певної кількості теплоти. Зворотний процес — перехід із рідкого стану в твердий — відбуватиметься за умови, якщо рідина втрачатиме енергію, наприклад внаслідок охолодження. Процес переходу рідин у твердий стан називається твердненням.
Якщо під час плавлення тверде тіло поглинає енергію, то під час кристалізації навпаки, - рідина віддає частину енергії. Як і у випадку плавлення, для характеристики цього процесу вводять поняття питомої теплоти кристалізації. її фізичний зміст такий самий, як і питомої теплоти плавлення: це кількість теплоти, необхідна для перетворення 1 кг речовини з рідкого стану в твердий за температури кристалізації. Отже, кількість теплоти, яка виділяється внаслідок кристалізації, визначається як добуток питомої теплоти кристалізації і маси тіла:
Qкp = λη.
 

Для перетворення 1 кг речовини із твердого стану в рідкий або навпаки — з рідкого в твердий потрібна однакова  кількість теплоти.
 
Встановлено, що кристалізація відбувається при тій самій температурі, за якої дана речовина плавиться. Так, спирт кристалізується при -115 °С, бензин при -60 °С, олія при -16 °С. До того ж питома теплота плавлення і питома теплота кристалізації мають однакові значення.

Задача 2.

Яку кількість теплоти треба відібрати у води при 0 °С, щоб утворилося 5 кг льоду?

Фізика. 8 клас. Коршак Є.В., Ляшенко О.І., Савченко В.Ф.

Вислано читачами з інтернет-сайту


Збірка конспектів уроків по всім класами, реферати з фізики 8 класу, книги та підручники згідно каленадарного плануванння з фізики


Зміст уроку
1236084776 kr.jpg конспект уроку і опорний каркас                      
1236084776 kr.jpg презентація уроку 
1236084776 kr.jpg акселеративні методи та інтерактивні технології
1236084776 kr.jpg закриті вправи (тільки для використання вчителями)
1236084776 kr.jpg оцінювання 

Практика
1236084776 kr.jpg задачі та вправи,самоперевірка 
1236084776 kr.jpg практикуми, лабораторні, кейси
1236084776 kr.jpg рівень складності задач: звичайний, високий, олімпійський
1236084776 kr.jpg домашнє завдання 

Ілюстрації
1236084776 kr.jpg ілюстрації: відеокліпи, аудіо, фотографії, графіки, таблиці, комікси, мультимедіа
1236084776 kr.jpg реферати
1236084776 kr.jpg фішки для допитливих
1236084776 kr.jpg шпаргалки
1236084776 kr.jpg гумор, притчі, приколи, приказки, кросворди, цитати

Доповнення
1236084776 kr.jpg зовнішнє незалежне тестування (ЗНТ)
1236084776 kr.jpg підручники основні і допоміжні 
1236084776 kr.jpg тематичні свята, девізи 
1236084776 kr.jpg статті 
1236084776 kr.jpg національні особливості
1236084776 kr.jpg словник термінів                          
1236084776 kr.jpg інше 

Тільки для вчителів
1236084776 kr.jpg ідеальні уроки 
1236084776 kr.jpg календарний план на рік 
1236084776 kr.jpg методичні рекомендації 
1236084776 kr.jpg програми
1236084776 kr.jpg обговорення


Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.