Question

Объясните на основе молекулярно кинетической теории, почему не поднимается температура во время плавления кристалического вещества?

Answer 1

Во время плавления кристаллического тела вся подводимая к телу энергия идет на разрыв связей между атомами, т. е. на разрушение кристаллической решетки, поэтому температура не растет. При кристаллизации решетка восстанавливается и энергия освобождается.

Answer 2

Когда кристаллическое вещество находится в процессе плавления, оно переходит из твердого состояния в жидкое состояние. На молекулярно-кинетическом уровне это происходит из-за изменения тепловой энергии и организации молекул вещества.

Молекулярно-кинетическая теория предполагает, что все вещества состоят из молекул или атомов, которые находятся в непрерывном движении. В твердом состоянии эти молекулы расположены в регулярной и упорядоченной кристаллической решетке, в которой молекулы колеблются около своих равновесных позиций. Эти колебания можно интерпретировать как кинетическую энергию, которая соответствует температуре вещества.

Когда вещество нагревается и начинает плавиться, добавленная энергия (тепло) повышает кинетическую энергию молекул. Это приводит к увеличению амплитуды колебаний молекул, и их частичному нарушению упорядоченной кристаллической структуры. В процессе плавления кристаллическая решетка разрушается, и молекулы теряют свои строго определенные позиции.

Однако, важно заметить, что во время плавления температура вещества остается постоянной до тех пор, пока вся масса не превратится в жидкость. Это происходит потому, что в процессе плавления добавляемая тепловая энергия используется для преодоления сил притяжения между молекулами, не вызывая изменения их кинетической энергии (скорости движения). Энергия, полученная от тепла, идет на разрушение межмолекулярных взаимодействий и превращение твердого вещества в жидкое, а не на увеличение кинетической энергии и, следовательно, на повышение температуры.

Только после того, как вся кристаллическая структура будет разрушена, и вещество полностью станет жидким, дополнительная добавленная энергия начнет повышать температуру жидкости. Этот момент соответствует температуре плавления вещества.