Question

Ответьте письменно на вопросы: - Что такое удельная теплота плавления вещества? - Как вычислить количество теплоты необходимое для плавления тела и при его отвердевании? - Что называют аморфным телом? - Как происходит плавление и отвердевание аморфных тел??

Answer 1

Ответ:

Переход вещества из твердого состояния в жидкое называют плавлением; температура, при которой происходит этот процесс, называют температурой плавления. Она зависит от давления. При атмосферном давлении лед плавится при 0°С, железо при 1539°С, ртуть при -39°С, вольфрам при 3410°С.

Для плавления вещества необходимо затратить энергию, т. е. cообщить веществу некоторое количество теплоты. Это объясняется тем, что для высвобождения молекул твердого тела из их фиксированных положений необходимо совершить работу против действующих сил межмолекулярного притяжения.

Если в кипящую воду поставить пробирку с нафталином, он будет плавиться при 78°С и в течение времени плавления его температура не изменится (горизонтальный участок графика). Когда нафталин находится в твердом состоянии или когда он весь стал жидкостью, его температура монотонно возрастает.

Количество теплоты, необходимое для превращения 1 кг вещества из твердого состояния в жидкое, называют удельной теплотой плавления. Ее единица измерения Дж/кг или ккал/кг. Удельная теплота плавления льда 3,33 105 Дж/кг ( 79,7 ккал/кг).

Переход вещества из жидкого состояния в твердое называют отвердеванием или кристаллизацией. Вещества отвердевают при той же температуре, при которой плавятся. В течение процесса отвердевания температура вещества не изменяется. Это видно на графике зависимости температуры нафталина от времени его охлаждения. Горизонтальный участок графика соответствует процессу кристаллизации нафталина при 78°С.

При отвердевании вещества происходит выделение энергии. Так как внутренняя энергия вещества при переходе из жидкого состояния в твердое уменьшается, избыточная внутренняя энергия выделяется в виде тепла и восполняет потерю энергии вследствие охлаждения. При отвердевании кристаллического вещества выделяется точно такое же количество теплоты, которое поглощается при его плавлении.

Удельная теплота кристаллизации - количество теплоты, выделяемое при кристаллизации 1 кг вещества. Удельная теплота кристаллизации равна по абсолютной величине удельной теплоте плавления. При превращении 1 кг воды в лед выделяется энергия 333 кДж.

Задача: Какое количество теплоты должен отнять холодильник у 1 кг воды, чтобы охладить его от +20°С до -20°С?

Решение: Q=mC1(t1- t0)+ mL+mC2(t0- t2)=110 ккал, где m=1кг - масса, С1=1 ккал/кг - удельная теплоемкость воды, t1=20° - начальная температура воды, t0=0°C - температура отвердевания воды, L(лямбда)=80 ккал/кг - удельная теплота отвердевания воды, С2=0,5 ккал/кг - удельная теплоемкость льда, t2=-20°C - конечная температура льда.

Иней - кристаллы воды

Answer 2

Ответ:

Удельная теплота плавления показывает, какое кол-во теплоты необходимо для полного превращения 1 кг вещества из твердого состояния в жидкое, взятого при темп. плавления.

Чтобы вычислить количество теплоты Q, необходимое для плавления кристаллического тела массой m, взятого при температуре плавления и нормальном атмосферном давлении, нужно удельную теплоту плавления λ умножить на массу вещества: Q = λm

Аморфное тело - конденсированное состояние веществ, атомная структура которых имеет ближний порядок и не имеет дальнего порядка, характерного для кристаллических структур.

Чтобы кристаллическое тело начало плавиться, его необходимо нагреть до вполне определенной для каждого вещества температуры, называемой температурой плавления. При охлаждении расплавленного кристаллического тела (расплава) оно продолжает оставаться в жидком состоянии, пока температура его не снизится до определенного значения.

Answer 3

Удельная теплота плавления вещества представляет собой количество теплоты, необходимое для изменения единицы массы этого вещества из твердого состояния в жидкое состояние при постоянной температуре. Обозначается она символом "L" и измеряется в джоулях на грамм (Дж/г) или калориях на грамм (кал/г).

Количество теплоты, необходимое для плавления тела, можно вычислить с помощью следующей формулы: $Q = m \cdot L,$ где:

• $Q$ - количество теплоты (в джоулях или калориях),
• $m$ - масса вещества (в граммах),
• $L$ - удельная теплота плавления вещества (в Дж/г или кал/г).

При отвердевании тела происходит обратный процесс, и количество теплоты, выделяющееся при отвердевании, также будет равно $Q = m \cdot L$.

Аморфное тело - это тело, в котором атомы или молекулы расположены в беспорядочной структуре, без характерного упорядоченного кристаллического решетчатого строения. Примеры аморфных тел включают стекло и некоторые полимеры.

Процесс плавления аморфных тел происходит следующим образом: при нагревании аморфного вещества его атомы или молекулы получают достаточно энергии для преодоления сил притяжения и переходят в более подвижное состояние, образуя жидкость. При охлаждении жидкость вновь становится аморфным телом, пройдя процесс отвердевания. Важно отметить, что процессы плавления и отвердевания аморфных тел происходят без фиксированной точки плавления, как это характерно для кристаллических веществ.