Удельная теплота плавления.

Презентация на тему: «Удельная теплота плавления»

Тихонова Ольга Александровна,

учитель физики .

График зависимости температуры льда

от времени нагревания

Рассматривая  график плавления и отвердевания  льда, мы выяснили, что во время процесса  плавления  температура льда не меняется. Температура продолжит расти только тогда, когда лед полностью перейдет в жидкость. То же самое мы наблюдали и при кристаллизации воды. 

Изменение внутренней энергии и температуры при плавлении

Так на что же уходит энергия, которую мы сообщаем телу, при плавлении?

Вы знаете, что в кристаллических твердых телах атомы (или молекулы) расположены в строгом порядке. Они не двигаются так активно, как в газах или жидкостях. Тем не менее, они также находятся в тепловом движении — колеблются.

При температуре плавления нарушается порядок в расположении частиц в кристаллах.

Так вещество начинает переход из твердого состояния в жидкое.

Значит, энергия, которую получает тело после достижения температуры плавления, расходуется на разрушение кристаллической решетки. Поэтому температура тела не повышается. 

Изменение внутренней энергии и температуры при отвердевании

При отвердевании происходит обратное. 

Средняя скорость движения молекул и их средняя кинетическая энергия в жидкости (расплавленном веществе) уменьшается при охлаждении.

Теперь силы притяжения между молекулами могут удерживать их друг около друга. Расположение частиц становится упорядоченным — образуется кристалл.

При температуре плавления внутренняя энергия вещества в жидком состоянии больше внутренней энергии такой же массы вещества в твёрдом состоянии.

Опытным путем доказано, что для превращения твердых кристаллических тел одинаковой массы в жидкость необходимо разное  количество теплоты . Тела при этом рассматриваются при их температурах плавления.

Удельная теплота плавления

Удельная теплота плавления — это физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо сообщить кристаллическому телу массой 1 кг, чтобы при температуре плавления полностью перевести его в жидкое состояние.

обозначается буквой λ

единица измерения — 1 Дж/кг ​

Удельная теплота плавления некоторых веществ

ОТВЕТЬ НА ВОПРОС

Удельная теплота плавления золота составляет  0.67⋅105 Дж/кг​. Что это означает?

Для того чтобы расплавить кусок золота массой 1 кг, взятого при температуре 1064°C (температура плавления золота), до жидкого состояния, нам потребуется затратить 0.67⋅10 5  Дж энергии.

ОТВЕТ:

Расчет количества теплоты, необходимого для плавления или отвердевания вещества

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

Q = λm .

Мы можем выразить из этой формулы массу  m  и удельную теплоту плавления  λ :

m = Q/ λ ​, λ = Q/m ​.

Упражнение № 1

В кастрюлю положили лёд массой 2 кг. Его температура была равна 0° C . Рассчитайте количество энергии, которое понадобилось, чтобы полностью растопить лёд и превратить его в кипяток с температурой 100° C . Количество теплоты, затраченное на нагревание кастрюли не учитывать. Рассчитайте количество энергии, которое понадобится для превращения в кипяток ледяной воде той же массы и температуры, что и лёд.

Упражнение №2

Сколько энергии потребуется для того, чтобы расплавить железо массой 10 кг с начальной температурой 29° C ? Температура плавления — 1539° C .

ДОМАШНЯЯ РАБОТА

• § 15
• Упражнение 12