Плавление. Кристаллизация.
40
А B – нагревание льда
CD - нагревание воды
ВС– плавление льда
Пока лед плавится, температура его не меняется.
t ° , C
60
D
●
20
B
C
●
●
Q
t , мин
- 20
Q
●
- 40
А
-60
Лед
Энергия, которую получает кристаллическое тело при плавлении, расходуется на разрушение кристалла. Поэтому температура его не меняется.
Вода
Энергия, которую получает кристаллическое тело при плавлении, расходуется на разрушение кристалла. Поэтому температура его не меняется.
нагревание
нагревание
1. При нагревании увеличивается температура тела.
2. Скорость колебания частиц возрастает.
3. Увеличивается внутренняя энергия тела.
4. Когда тело нагревается до температуры плавления, кристаллическая решетка начинает разрушаться.
5. Энергия нагревателя идет на разрушение решетки кристалла.
Поглощение Q
плавление
Температуру, при которой вещество плавится, называют температурой плавления вещества .
Каждое вещество имеет
собственную температуру плавления
![нагревание Удельная теплота плавления - физическая величина, показывающая какое количество теплоты необходимо для превращения 1 кг кристаллического вещества, взятого при температуре плавления, в жидкость той же температуры Поглощение Q плавление («ламбда») Обозначается: [ ] = 1](http://fsd.compedu.ru/html/2023/03/01/i_63ff7f3516226/img_phpSLXbvK_8-kl-Plavlenie-i-otverdevanie-kristallicheskih-tel_3.jpg)
нагревание
Удельная теплота плавления - физическая величина, показывающая какое количество теплоты необходимо для превращения 1 кг кристаллического вещества, взятого при температуре плавления, в жидкость той же температуры
Поглощение Q
плавление
(«ламбда»)
Обозначается:
[ ] = 1
Удельная теплота плавления ( ) – это физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо для полного превращения 1 кг вещества из твердого состояния в жидкое, взятого при температуре плавления.
m Q/
Q/m
Q = m
Q = 2,5 • 10 5 Дж
●
●
327
Q = 5,9 • 10 5 Дж
●
●
232
9,25 105 Дж / кг
Свинец
Олово
1 кг
1 кг
●
Охлаждение
Охлаждение
Начальная температура жидкости
t , °C
t 1
●
Выделение Q
Отвердевание
t
●
●
●
t , °C
t ,мин
t 2
●
●
t = t плавления = t отвердевания
охлаждение
охлаждение
1. При охлаждении уменьшается температура жидкости.
2. Скорость движения частиц уменьшается.
3. Уменьшается внутренняя энергия жидкости.
4. Когда тело охлаждается до температуры плавления, кристаллическая решетка начинает восстанавливаться.
Выделение Q
отвердевание
t плавления = t отвердевания
Температуру, при которой вещество отвердевает, называют температурой отвердевания .
Количество теплоты, выделяющееся при отвердевании (кристаллизации), равно количеству теплоты, поглощённому при плавлении.
0 ∆ U" width="640"
нагревание
Т
жидкость
жидкость
нагревание
Т
охлаждение
охлаждение
График плавления и кристаллизации кристаллических тел.
t , °C
40
Выделение Q
Поглощение Q
20
t , мин
Ж → Т
Т → Ж
плавление
отвердевание
-20
Q погл.
Q выд.
-40
∆ U 0
∆ U
Запомни:
- При плавлении происходит разрушение кристаллической решётки. Расстояние между частицами вещества увеличивается. Соответственно увеличивается потенциальная энергия частиц.
- При отвердевании вещества происходит образование кристаллической решетки, потенциальная энергия частиц уменьшается.
Закрепление
- Изменяется ли внутренняя энергия воды при переходе её в пар?
- Изменяется ли внутренняя энергии воды при переходе ее в лед?
- Какие металлы можно расплавить в медном сосуде?
- Будет ли плавиться чугунная деталь, брошенная в расплавленную медь?
- В каком состоянии твердом или жидком, находится серебро и вольфрам при температуре 1000 °C ?
На рисунке показан график изменения температуры некоторого вещества. Что это за вещество?
В эксперименте отдельно нагревали до 1000 0 С алюминий, железо, медь, цинк, сталь, серебро и золото. В каком состоянии – жидком или твердом – находились эти металлы при указанной температуре?
Жидкое
состояние
цинк
t
плавления
серебро
Твердое
состояние
420 0 С
t
плавления
алюминий
железо
962 0 С
1539 0 С
медь
660 0 С
1085 0 С
сталь
1500 0 С
золото
1064 0 С
На рисунке изображены графики зависимости изменения температуры от времени двух тел одинаковой массы. У какого из этих тел выше температура плавления? У какого тела больше удельная теплота плавления?
1
t , ºC
2
t , мин
Что означает число = 0,84 кДж / кг для стали?
Чему равна удельная теплота плавления для меди? Что означает это число?
При плавлении 1 кг стали при температуре плавления и нормальном атмосферном давлении выделяется 0,84 кДж теплоты.
При плавлении 1 кг меди при температуре плавления и нормальном атмосферном давлении выделяется 3,9 •10 5 Дж теплоты.
Удельная теплота плавления некоторых веществ (при температуре плавления и нормальном атмосферном давлении .
Удельная теплота плавления некоторых веществ (при температуре плавления и нормальном атмосферном давлении .
Удельная теплота плавления некоторых веществ (при температуре плавления и нормальном атмосферном давлении .
Вещество
Вещество
Вещество
Температура плавления, °C
Температура плавления, °C
660
Алюминий
Алюминий
Алюминий
Удельная теплота плавления, 10 5 Дж/кг
660
Лед
Удельная теплота плавления, 10 5 Дж/кг
660
Удельная теплота плавления, 10 5 Дж/кг
Лед
0
Лед
Удельная теплота плавления, кДж/кг
0
Удельная теплота плавления, кДж/кг
0
Удельная теплота плавления, кДж/кг
1539
Железо
Железо
3,9
3,9
Железо
3,9
3,4
1539
Медь
390
3,4
390
1539
Медь
Медь
390
3,4
1085
1085
340
340
80
1085
340
Парафин
2,7
Парафин
2,7
Парафин
2,7
270
2,1
- 114
Спирт
Спирт
80
2,1
270
2,1
80
Спирт
270
210
- 114
- 114
962
210
210
1,5
1,5
Серебро
Серебро
1,5
Серебро
Сталь
150
Сталь
1,1
150
962
962
1500
1,1
Сталь
150
1,1
1064
1500
110
110
110
1500
0,87
Золото
Золото
0,87
Золото
0,87
Водород
1064
87
0,84
87
87
0,84
Водород
- 259
0,84
1064
Водород
84
- 259
232
84
- 259
84
Олово
0,67
Олово
0,67
Олово
0,67
Свинец
232
67
232
0,59
0,59
327
Свинец
67
Свинец
67
0,59
327
59
59
59
- 219
327
0,59
0,59
Кислород
Кислород
0,59
Кислород
0,25
- 219
Ртуть
59
59
- 219
Ртуть
Ртуть
0,25
59
0,25
- 39
25
660
25
- 39
25
- 39
0,14
0,14
0,14
14
0,12
14
0,12
14
0,12
12
12
12
Что означает число L = 0,84 кдДж / кг для стали.?
При плавлении 1 кг стали при нормальных условиях выделянтся теплоты.
Сколько количества теплоты выделится при кристаллизации и охлаждении 10 граммов серебра до 62 ° С при температуре плавления.
СИ
0,01 кг
Дано:
m = 10 г
t 1 = 62 º С
Q - ?
Решение:
t , º С
А
В
АВ – кристаллизация серебра
ВС – охлаждение жидкого серебра
Q 1 = m λ
Q 2 = m c ( t 2 - t 1 )
Q = Q 1 + Q 2
С
t 2 = 962 º С
t ,мин
λ = 0,87•10 5 Дж/кг
с = 250 Дж/кг º С
Решение
Q 1 = 870 Дж
Q 2 = 2240 ДЖ
Q = 870 Дж + 2240 Дж = 3110 Дж
Ответ: Q = 3110 Дж
Домашнее задание
- Какое количество теплоты необходимо для того, чтобы расплавить 400 г олова взятого при температуре плавления?
- Какова масса расплавленного олова, если для плавления олова было затрачено 35,4 кДж? Олово взято при температуре плавления.
- Какое количество теплоты необходимо для того, чтобы расплавить 200 см 3 алюминия, взятого при температуре 66 º С?
Домашний эксперимент (доп). В стакан положить толчённый лед 80 г . Опустить в него термометр. Наблюдать за температурой льда каждые 2 минуты, пока лед не растает. Результаты записать в таблицу. По данным таблицы построить график.
t , °C
t ,мин
2
4
6
… до полной плавки
