Графік плавлення і затвердіння кристалічних тіл
Плавлення кристалічного тіла – складний процес. Для його вивчення розглянемо графік залежності температури кристалічного тіла (льоду) від часу його нагрівання (рис. 18). На ньому по горизонтальній осі відкладено час, а по вертикальній – температура льоду.
З графіка видно, що спостереження за процесом почалося з моменту, коли температура льоду була -40 ° С. При подальшому нагріванні температура льоду росла. На графіку це ділянка АВ. Збільшення температури відбувалося до 0 ° С – температури плавлення льоду. При 0 ° С лід почав плавитися, а його температура перестала рости. Протягом усього часу плавлення температура льоду не змінювалася, хоча пальник продовжувала горіти. Цьому процесу відповідає горизонтальний ділянку графіка – НД
Після того як весь лід розплавився і перетворився на воду, температура знову стала підніматися (ділянка CD). Коли температура досягла +40 ° С (точка D), пальник була погашена. Як видно з графіка, температура води після цього почала знижуватися (ділянка DE). Вода стала охолоджуватися. Коли її температура впала до 0 ° С, почався процес затвердіння води – її кристалізація, і поки вся вода не затвердіє, температура її не зміниться (ділянка EF). Лише після цього температура твердої води – льоду стала зменшуватися (ділянка FK).
Питання
Користуючись графіком (див. Рис. 18) і текстом, що належать до нього, поясніть, що відбувається з водою в відрізки часу, відповідні кожному з ділянок графіка.
Як за графіком можна судити про зміну температури речовини при нагріванні і охолодженні?
Які ділянки графіка відповідають плавлению і твердінню льоду? Чому ці ділянки паралельні осі часу?
завдання
Накресліть графік плавлення міді. По вертикалі відкладіть температуру (1 клітина – 20 ° С), а по горизонталі – час (1 клітина – 10 хв). Початкова температура міді дорівнює 1000 ° С, час нагрівання до температури плавлення 20 хв, час переходу міді в рідкий стан 30 хв.
Це цікаво…
Аморфні тіла. Плавлення аморфних тіл
Існує особливий вид тіл, який прийнято також називати твердими тілами. Це аморфні тіла. У природних умовах вони не володіють правильною геометричною формою.
До аморфних тіл відносяться: тверда смола (вар, каніфоль), скло, сургуч, ебоніт, різні пластмаси.
За багатьма фізичними властивостями, та й за внутрішньою будовою аморфні тіла стоять ближче до рідин, ніж до твердих тіл.
Шматок твердої смоли від удару розсипається на осколки, т. Е. Поводиться як тендітне тіло, але разом з тим виявляє і властивості, притаманні рідин. Тверді шматки смоли, наприклад, повільно розтікаються по горизонтальній поверхні, а перебуваючи в посудині, з часом приймають його форму. За описаним властивостям тверду смолу можна розглядати як дуже густу в’язку рідину.
Аморфне тіло – смола
Аморфне тіло – смола
Скло володіє значною міцністю і твердістю, т. Е. Властивостями, характерними для твердого тіла. Проте скло, хоча і дуже повільно, здатне текти, як смола.
На відміну від кристалічних тіл, в аморфних тілах атоми або молекули розташовані безладно, як в рідинах.
Кристалічні тверді тіла, як ми бачили (див. Рис. 18), плавляться і тверднуть при одній і тій же суворо певній для кожної речовини температурі. Інакше поводяться аморфні речовини, наприклад смола, віск, скло. При нагріванні вони поступово розм’якшуються, розріджуються і, нарешті, перетворюються в рідину. Температура їх при цьому змінюється безперервно. При твердінні аморфних тіл температура їх також знижується безперервно.
В аморфних твердих тілах, як і в рідинах, молекули можуть вільно переміщатися один щодо одного. При нагріванні аморфного тіла швидкість руху молекул збільшується, збільшуються відстані між молекулами, а зв’язки між ними слабшають. В результаті аморфне тіло розм’якшується, стає текучим.
Знаючи будову аморфних тіл, можна створювати матеріали із заданими властивостями. В останні роки аморфні тіла знаходять широке застосування при виробництві зчитують головок аудіо – і відеомагнітофонів, пристроїв запису і зберігання інформації у комп’ютерній техніці, магнітних екранів та ін.