Плавлення і твердіння
Перехід речовини з твердого стану в рідкий називають плавленням; температура, при якій відбувається цей процес, називають температурою плавлення. Вона залежить від тиску. При атмосферному тиску лід плавиться при 0 ° С, залізо при 1539 ° С, ртуть при -39 ° С, вольфрам при 3410 ° С.
Для плавлення речовини необхідно затратити енергію, т. Е. Повідомте речовині деяку кількість теплоти. Це пояснюється тим, що для вивільнення молекул твердого тіла з їхніх фіксованих положень необхідно здійснити роботу проти діючих сил міжмолекулярної тяжіння.
Якщо в киплячу воду поставити пробірку з нафталіном, він буде плавитися при 78 ° С і протягом часу плавлення його температура не зміниться (горизонтальний ділянку графіка). Коли нафталін знаходиться в твердому стані або коли він весь став рідиною, його температура монотонно зростає.
Кількість теплоти, необхідне для перетворення 1 кг речовини з твердого стану в рідкий, називають питомою теплотою плавлення. Її одиниця виміру Дж / кг або ккал / кг. Питома теплота плавлення льоду 3,33 105 Дж / кг (79,7 ккал / кг).
Перехід речовини з рідкого стану в твердий називають ненням або кристалізацією. Речовини тверднуть при тій же температурі, при якій плавляться. Протягом процесу затвердіння температура речовини не змінюється. Це видно на графіку залежності температури нафталіну від часу його охолодження. Горизонтальний ділянку графіка відповідає процесу кристалізації нафталіну при 78 ° С.
При твердінні речовини відбувається виділення енергії. Оскільки внутрішня енергія речовини при переході з рідкого стану в твердий зменшується, надлишкова внутрішня енергія виділяється у вигляді тепла і заповнює втрату енергії внаслідок охолодження. При твердінні кристалічної речовини виділяється точно така ж кількість теплоти, що поглинається при його плавленні.
Питома теплота кристалізації – кількість теплоти, що виділяється при кристалізації 1 кг речовини. Питома теплота кристалізації дорівнює по абсолютній величині питомої теплоті плавлення. При перетворенні 1 кг води в лід виділяється енергія 333 кДж.
Задача: Яка кількість теплоти повинен відняти холодильник у 1 кг води, щоб охолодити його від + 20 ° С до -20 ° С?
Рішення: Q = mC1 (t1- t0) + mL + mC2 (t0- t2) = 110 ккал, де m = 1кг – маса, С1 = 1 ккал / кг – питома теплоємність води, t1 = 20 ° – початкова температура води, t0 = 0 ° C – температура затвердіння води, L (лямбда) = 80 ккал / кг – питома теплота затвердіння води, С2 = 0,5 ккал / кг – питома теплоємність льоду, t2 = -20 ° C – кінцева температура льоду.
Related posts:
- Питома теплота плавлення речовини Отже, для перетворення твердого тіла в рідину мало довести його до температури плавлення. Необхідно додатково (вже при температурі плавлення) повідомити тілу деяку кількість теплоти ^ пл для повного руйнування кристалічної решітки (т. Е. Для проходження ділянки BC). Ця кількість теплоти йде збільшення потенційної енергії взаємодії частинок. Отже, внутрішня енергія розплаву в точці C більше внутрішньої […]...
- Чому дорівнює питома теплота плавлення Як відомо, існують три агрегатних стани речовин: тверде, рідке і газоподібне. Тверді тіла при певній температурі стають рідинами. Для кожної речовини характерна своя температура, при якій воно переходить у рідкий стан. Ця температура називається температурою плавлення речовини, а сам процес називається плавленням. Так, лід плавиться при 0 ° C, кисень – при -218 ° C, […]...
- Питома теплоємність, теплота плавлення і паротворення Кількість теплоти – це енергія, що отримується тілом, яка призводить до зростання його внутрішньої енергії і температури. Навпаки, тіла, що втратили якусь кількість теплоти, зменшують свою внутрішню енергію і охолоджуються. Внутрішню енергію тіла можна змінити або вчинивши роботу над ним, або змінивши його температуру. Процес, при якому внутрішня енергія даного тіла змінюється, але при цьому […]...
- Питома теплота плавлення У попередньому параграфі ми розглядали графік плавлення і затвердіння льоду. З графіка видно, що, поки лід плавиться, температура його не змінюється. І лише після того, як весь лід розплавиться, температура утворюваної рідини починає підвищуватися. Але ж і під час процесу плавлення лід отримує енергію від згораючого в нагрівачі палива. А із закону збереження енергії випливає, […]...
- Конденсація Конденсацією називають процес переходу молекул пари в рідину. При конденсації пари виділяється теплота (відбувається процес переходу кінетичної енергії молекул у внутрішню енергію рідини). Кількість теплоти, що виділилася при конденсації 1 кг речовини в рідину, називають питомою теплотою конденсації. Питома теплота конденсації речовини дорівнює по абсолютній величині питомої теплоті паротворення того ж речовини. Процесами конденсації пояснюється […]...
- Випаровування Перехід речовини з рідкого стану в газоподібний (пар) називають випаровуванням. На молекули рідини діють сили тяжіння, що утримують їх поблизу один одного. Щоб речовина могла перейти з рідкого в газоподібний стан, потрібна енергія так само, як у випадку переходу речовини з твердого в рідкий стан. Але у випадку випаровування молекули віддаляються один від одного на […]...
- Кристалізація Кристалізація – це фазовий перехід речовини з рідкого в твердий стан, тобто процес, зворотний плавлення. Процес кристалізації відбувається з виділенням теплоти, яку потрібно відводити від речовини. Температура збігається з точкою плавлення, весь процес описується формулою: Q = λm, де Q – кількість теплоти; Λ – теплота плавлення; M – маса. Ця формула описує як кристалізацію, […]...
- Кількість теплоти: доповідь Мірою зміни внутрішньої енергії в процесі теплопередачі є кількість теплоти. Кількість теплоти позначається буквою Q, одиниця кількості теплоти – джоуль. Кількість теплоти Q, отримане або віддане тілом масою т в процесі теплопередачі, розраховується за формулою: Q = cm (T2 – T1), Де c – питома теплоємність речовини, T2 – початкова температура тіла, T1 – кінцева […]...
- Питома теплота пароутворення Чи знаєте ви, при якій температурі вариться суп? 100°С? Ні більше, ні менше. При тій же температурі закипає чайник, і варяться макарони. Що це означає? Чому при постійному підігріві каструльки або чайника палаючим газом температура води всередині не піднімається вище ста градусів? Справа в тому, що коли вода досягає температури в сто градусів, вся надходяча […]...
- Чому дорівнює питома теплота згоряння Відомо, що багато речовин горять. При цьому виділяється велика кількість тепла (Q), і утворюються інші речовини. Так, наприклад, в процесі горіння вугілля (C) він взаємодіє з киснем повітря (O2). При цьому утворюється оксид вуглецю (CO2) і виділяється тепло. Чому ж при горінні виділяється тепло? Тепло – це енергія. У молекулах атоми зв’язані між собою хімічними […]...
- Плавлення льоду Плавлення льоду являє собою спонтанний процес, хоча необхідна теплова енергія надходить до льоду з навколишнього середовища. Тому мимовільне протягом процесу має бути пов’язане зі зміною ентропії льоду. Розглядаючи процес плавлення на молекулярному рівні можна бачити, що молекули, перебуваючи в рідкій фазі, мають значно більшою свободою руху. Свобода пересування молекул води, що входять до складу кристалічної […]...
- 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, теплота і молекули У звичайному своєму розумінні температура, виміряна термометром, характеризує тепловий стан тіл, тобто наскільки вони тепло чи холодно. З точки зору науки температура є мірою середньої кінетичної енергії молекул речовини, визначається швидкістю їх руху. Наприклад, молекули води при температурі 50 ° С (122 ° F) володіють більшою кінетичною енергією і рухаються швидше, ніж при температурі +5 […]...
- Перенесення тепла: калорія, питома теплоємність З точки зору фізики теплота – це енергія, яка переноситься від фізичних тіл з більш високою температурою до тіл з більш низькою температурою (вимірюється в джоулях). З молекулярної точки зору теплоту можна охарактеризувати, як міру енергії руху молекул усередині фізичного тіла. Якщо ця енергія не буде залишати межі тіла, то воно не буде втрачати температуру. […]...
- Хімічна активність води Теплота плавлення – фізичне поняття, яке характеризує кількість енергії, необхідне для перетворення кристалічної форми речовини в рідину. Вода володіє високими показниками питомої теплоти плавлення, у зв’язку з чим зменшується ймовірність загибелі клітини в результаті її замерзання. Хімічна активність води – вода бере активну участь у хімічних реакціях. Вона не тільки є розчинником для інших речовин, […]...
- Термохімічні рівняння Більшість реакцій протікають при постійному тиску. Тому енергетичний ефект реакції оцінюють саме зміною ентальпії або тепловим ефектом. Рівняння реакції, для якої зазначаються відповідні цієї реакції зміною ентальпії ∆Н або тепловий ефект Qp, називають термохімічним. Хімічні реакції, під час протікання яких відбувається зменшення ентальпії системи (Н < 0) і в навколишнє середовище виділяється теплота (Qp > […]...
- Фізичні властивості води: доповідь При звичайних умовах вода – це рідка прозореа речовина без кольору, смаку і запаху. Щільність рідкої води має максимальне значення – 1 г/см3 при 4°C. При 0°C вода переходить з рідкого стану в твердий – лід. При 100°C вода кипить і переходить в газоподібний стан – водяна пара. Аналоги води за будовою та хімічним складом […]...
- Кількість теплоти – формула Всі ми знаємо, що змінити внутрішню енергію можна за допомогою теплообміну (теплопередачі). Даний процес відбувається завдяки передачі енергії від більш нагрітого тіла до менш нагрітого без учинення роботи. У той час, коли в результаті теплообміну, тіло змінило свою енергію, кажуть, що воно отримало деяку кількість теплоти. Якщо тіло отримує тепло, то кількість теплоти і зміна […]...
- Кількість теплоти: формула, розрахунок Що швидше нагріється на плиті – чайник або відро води? Відповідь очевидна – чайник. Тоді друге питання – чому? Відповідь не менш очевидна – тому що маса води в чайнику менша. Відмінно. А тепер ви можете виконати самостійно справжнісінький фізичний дослід в домашніх умовах. Для цього вам знадобиться дві однакові невеликі каструльки, рівну кількість води […]...
- Фазові переходи I і II роду Існують фазові переходи першого і другого роду. Фазовий перехід I роду. Фазовим переходом першого роду називають процес, при якому стрибком змінюються внутрішня енергія, щільність, ентропія і ін. Властивості фізичної системи. Процес переходу I роду супроводжується поглинанням або виділенням тепла (теплота фазового переходу). Прикладом фазового перетворення I роду є зміни агрегатного стану речовини: перетворення рідини в […]...
- Енергія: хімія Енергія речовини – це його здатність виконувати роботу. Існує багато видів енергії. Хімікам найбільш “цікава” кінетична і потенційна енергія. 1. Кінетична енергія Кінетична енергія – енергія руху. Будь-яке рухоме тіло має кінетичної енергією. Чим більше маса тіла і його швидкість – тим більшою кінетичної енергією воно має. При зіткненні з іншим тілом частина кінетичної енергії […]...
- Властивості рідин За своїми фізичними властивостями рідини займають проміжне положення між реальними газами і твердими тілами. Подібно газам і на відміну від твердих тіл рідини не володіють певною формою, а приймають форму посудини, в якому знаходяться. Подібно твердим тілам і на відміну від газів рідини зберігають свій об’єм. Рідини мають досить щільну упаковку частинок: щільність речовини в […]...
- Кількість теплоти Термодинаміка – наука, яка вивчає зв’язок між речовиною роботою і теплотою. Над удосконаленням цієї науки трудилися такі вчені як Гіббс, Карно, Джоуль, Клаузіус, Кельвін та ін. Вони допомогли пояснити сенс теплопровідності речовини і теплоємності, теплоти фазових переходів, теплового розширення тіл. Теплотою в термодинаміки називають внутрішню кінетичну енергію речовини, яка визначається хаотичними рухами складових речовини: атомів […]...
- Кипіння рідини На відміну від випаровування, яке відбувається при будь-якій температурі рідини, інший вид пароутворення – кипіння – можливий лише при абсолютно значенні (при певному тиску) температури кипіння. При нагріванні води у відкритій скляній посудині можна побачити, що по мірі збільшення температури стінки і дно посудини покриваються дрібними бульбашками. Вони утворюються в результаті розширення дрібних бульбашок повітря, […]...
- Теплопровідність Явище теплопровідності являє собою процес передачі кінетичної енергії теплового руху від молекул нагрітого тіла (частини тіла) молекулам холодного тіла (частини тіла) в процесі їх зіткнень. При цьому самі молекули не покидають своїх місць. Процес теплопровідності відбувається тільки при наявності різниці температур тіл або частин тіла. Згідно законам фізики кількість теплоти Q, передане в результаті теплопровідності […]...
- Зміна внутрішньої енергії тіла при теплових процесах Теплові явища – це явища, пов’язані з процесами нагріву і охолодження, зміною агрегатного стану, тобто плавлення і затвердіння, випаровування і конденсації. Розглянемо теплові явища з точки зору зміни внутрішньої енергії тіла. Зміна температури тіла залежить від зміни кінетичної енергії руху молекул в цьому тілі. При цьому зміні підлягає і потенційна енергія взаємодії цих молекул, виключаючи […]...
- Чим відрізняється шкала Цельсія від шкали Фаренгейта Всім нам добре відомо, що температура повітря в приміщенні і за його межами вимірюється за шкалою Цельсія. Багато хто також начулися і про існування шкали Фаренгейта, але в чому їх відмінності, знає далеко не кожен. З метою розширення кругозору та поповнення багажу знань висвітлимо це питання докладніше. Що таке шкала Цельсія і шкала Фаренгейта Шкала […]...
- Перший початок термодинаміки для ізопроцесів Ще стародавній людині було відомо, що шляхом тертя можна отримати вогонь. Але тільки в XIX в. пізнання цього явища отримало кількісне вираження і набуло значення наукового принципу – принципу еквівалентності теплоти і роботи. Р. Клаузіус назвав еквівалентність теплоти і роботи першим початком термодинаміки: “У всіх випадках, коли з теплоти з’являється робота, витрачається пропорційне отриманої роботі […]...
- Фізичні властивості граничних вуглеводнів (алканів) Відповідно до теорії хімічної будови, фізичні властивості речовин залежать від їх складу і будови. На прикладі граничних вуглеводнів ми вперше зустрічаємося із змінами фізичних властивостей в одному гомологічної ряду. Чотири перші члена гомологічного ряду граничних вуглеводнів, починаючи з метану, є речовинами газоподібними. Сам метан є постійним газом, згущається в рідина лише при температурі -161,5 °С. […]...
- Перший закон термодинаміки – коротко Нагадаємо, що внутрішню енергію макроскопічної системи можна змінити шляхом теплопередачі або при здійсненні роботи. Припустимо, що над системою одночасно відбувається робота А ‘і їй повідомляється деяка кількість теплоти Q. Наприклад, газ, що знаходиться в циліндрі під поршнем, стискають і передають йому деяку кількість теплоти. Механічна енергія системи при цьому не змінюється. Отже, Зміна внутрішньої енергії […]...
- Чому солона вода не замерзає Незважаючи на те, що вивченням води люди займаються протягом декількох століть, її властивості до цих пір не вивчені. Навіть просте питання про замерзанні води не має однозначної відповіді, наприклад солона вода не замерзає до серйозних негативних температур? Всім відомо, що вода замерзає при нулі градусів. Для цього необхідно, щоб атмосферний тиск дорівнювало 760 мм рт. […]...
- Структура води і льоду Біполярний будова молекул води сприяє утворенню водневих зв’язків (див. С. 14). При цьому кожна молекула проявляє властивості як донора, так і акцептора водню. Тому у води в рідкому стані багато молекули пов’язані між собою водневими “містками” (зв’язками) (1). причому утворюються асоціати перебувають у динамічній рівновазі. Часто утворюються тетраедричних структури, так звані “кластери” води (2). При […]...
- Нагрівання провідників електричним струмом Електричний струм нагріває провідник. Це явище нам добре відоме. Пояснюється воно тим, що вільні електрони в металах або іони в розчинах солей, кислот, лугів, переміщуючись під дією електричного поля, взаємодіють з іонами або атомами речовини провідника і передають їм свою енергію. В результаті роботи електричного струму внутрішня енергія провідника збільшується. Досліди показують, що в нерухомих […]...
- Молекулярна фізика – коротко Людину оточують різноманітні тіла. Речовини, з яких ці тіла складаються, можуть бути як природного, так і штучного походження. Розвиток техніки вимагає створення нових речовин з певними властивостями: володіють малою щільністю, але високою міцністю; малою теплопровідністю або великою твердістю і т. п. Впливати на властивості речовини, змінювати їх, створювати речовини, що володіють певними властивостями, стало можливим […]...
- Умови рівноваги фаз При описі просторово неоднорідних середовищ застосовно розбиття їх на деяке число однорідних за складом частин, розділених кордонами розділу. Макроскопічна частина середовища (речовини), що має однорідний фізико-хімічний склад, називається фазою. Далі нами будуть розглядатися термодинамічні системи, для опису фаз яких застосовні методи рівноважної термодинаміки. Знаходяться в рівновазі термодинамічні системи не обов’язково повинні представляти собою однорідну середу, […]...
- Принцип роботи холодильної машини У теплових двигунах робота здійснюється за рахунок енергії, отриманої від нагрівача. При цьому кількість теплоти, отримана від нагрівача, частково йде на здійснення роботи, а частково передається холодильника. Виникає питання, як здійснити зворотний процес, т. Е. Як передати енергію від менш нагрітого тіла більш нагрітого. Другий закон термодинаміки забороняє такий процес, якщо він єдиний. Однак він […]...
- Другий початок термодинаміки Причиною всіх змін тієї ж води в природі є дію ще одного фундаментального закону природи, відомого під назвою другого закону термодинаміки. При контакті двох тіл з різною температурою тіло, що має вищу температуру, віддає деяку кількість теплоти і остигає, а тіло, що має більш низьку температуру, отримує деяку кількість теплоти і нагрівається. Відповідно до першого […]...
- Три стани речовини Речовина може зустрічатися нам в 3-х видах або, як кажуть у фізиці, агрегатних станах: Газоподібному; Рідкому; Твердому. Один з найпростіших способів переводити речовини в різні агрегатні стани є зміна температури. Найчастіше ми бачимо воду в рідкому вигляді. Але якщо її нагріти, то вона перетворюється в пар. А якщо охолодити, то в лід або сніг. Виходить, […]...
- Агрегатний стан речовини Для того щоб зрозуміти, що таке агрегатний стан речовини, згадайте або уявіть себе влітку біля річки з морозивом в руках. Чудова картинка, правда? Так от, в цій ідилії крім отримання задоволення можна ще здійснити фізичне спостереження. Зверніть увагу на воду. У річці вона рідка, у складі морозива у вигляді льоду – тверда, а в небі […]...
- Дифузія в фізиці: визначення Це – процес проникнення молекул однієї речовини між молекулами іншої речовини. Говорячи простою мовою, цей процес можна назвати змішуванням. Під час цього змішування відбувається взаємне проникнення молекул речовини один між одним. Наприклад, при приготуванні кави молекули розчинної кави проникають в молекули води і навпаки. Швидкість цього фізичного процесу залежить від наступних факторів: Температура. Агрегатний стан […]...