График изменения температуры льда от времени

На рисунке представлен график зависимости температуры t от времени τ для куска льда массой 480 г, помещённого при температуре −20 °С в калориметр. В тот же калориметр помещён нагреватель. Найдите, какую мощность развивал нагреватель при плавлении льда, считая эту мощность в течение всего процесса постоянной. Теплоёмкостью калориметра и нагревателя можно пренебречь. (Удельная теплота плавления льда — 330 кДж/кг.)

Чтобы расплавить весь имеющийся лёд необходимо затратить энергию:

Здесь m — масса льда, λ — удельная теплота плавления льда.

Мощность нагревателя W — есть расход энергии в единицу времени. Время плавления определяем по графику:

Тогда, используя табличные данные и данные задачи, получаем:

Критерии оценивания выполнения задания	Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы: 1) верно записано краткое условие задачи; 2) записаны уравнения и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи выбранным способом; 3) выполнены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ. При этом допускается решение «по частям» (с промежуточными вычислениями).	3
Правильно записаны необходимые формулы, проведены вычисления, и получен ответ (верный или неверный), но допущена ошибка в записи краткого условия или переводе единиц в СИ. Представлено правильное решение только в общем виде, без каких-либо числовых расчётов. Источник t°,Ct°,C t,мин 20 40 60 — 20 — 40 -60 График зависимости температуры кристаллического тела (льда) от времени его нагревания. Начальная температура льда. — презентация Презентация была опубликована 8 лет назад пользователемГлеб Галамов Похожие презентации Презентация на тему: » t°,Ct°,C t,мин 20 40 60 — 20 — 40 -60 График зависимости температуры кристаллического тела (льда) от времени его нагревания. Начальная температура льда.» — Транскрипт: 2 t°,Ct°,C t,мин График зависимости температуры кристаллического тела (льда) от времени его нагревания. Начальная температура льда – 40 ° С. А F E D C B K АB – нагревание льда ВС– плавление льда CD — нагревание воды DE – охлаждение воды EF – отвердевание воды FK – охлаждение льда Пока лед плавится, температура его не меняется. Q Q 3 Лед Вода t°,Ct°,C t,мин А D C B АB – нагревание льда ВС– плавление льда CD — нагревание воды Пока лед плавится, температура его не меняется. Q Q Энергия, которую получает кристаллическое тело при плавлении, расходуется на разрушение кристалла. Поэтому температура его не меняется. 4 ОловоСвинец 1 кг Q = 0, Дж Q = 0, Дж Удельная теплота плавления ( ) – это физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо для полного превращения 1 кг вещества из твердого состояния в жидкое, взятого при температуре плавления. Единицей удельной теплоты плавления в СИ служит 1 Дж/кг. [ ] = [Дж/кг] Q = m Q/mm Q/ 5 Отвердевание Охлаждение Выделение Q t = t плавления = t отвердевания Охлаждение t,°C t,мин t1t1 t2t2 t 1. При охлаждении уменьшается температура жидкости. 2. Скорость движения частиц уменьшается. 3. Уменьшается внутренняя энергия жидкости. 4. Когда тело охлаждается до температуры плавления, кристаллическая решетка начинает восстанавливаться. Начальная температура жидкости Q = — m Температуру, при которой вещество отвердевает, называют температурой отвердевания. Количество теплоты, выделяющееся при отвердевании (кристаллизации), равно количеству теплоты, поглощённому при плавлении. 6 Удельная теплота плавления некоторых веществ (при температуре плавления и нормальном атмосферном давлении. Вещество660 Удельная теплота плавления, 10 5 Дж/кг Удельная теплота плавления, кДж/кг Алюминий03,9390 Лед15393,4340 Железо10852,7270 Медь802,1210 Парафин- 1141,5150 Спирт9621,1110 Серебро15000,8787 Сталь10640,8484 Золото- 2590,6767 Водород2320,5959 Олово3270,5959 Свинец- 2190,2525 Кислород- 390,1414 Ртуть6600,1212 Удельная теплота плавления некоторых веществ (при температуре плавления и нормальном атмосферном давлении. Вещество Температура плавления, °C Удельная теплота плавления, 10 5 Дж/кг Удельная теплота плавления, кДж/кг Алюминий6603,9390 Лед03,4340 Железо15392,7270 Медь10852,1210 Парафин801,5150 Спирт- 1141,1110 Серебро9620,8787 Сталь15000,8484 Золото10640,6767 Водород- 2590,5959 Олово2320,5959 Свинец3270,2525 Кислород- 2190,1414 Ртуть- 390,1212 Что означает число = 0,84 кДж/кг для стали? При плавлении 1 кг стали при температуре плавления и нормальном атмосферном давлении выделяется 0,84 кДж теплоты. Удельная теплота плавления некоторых веществ (при температуре плавления и нормальном атмосферном давлении. Вещество Температура плавления, °C Удельная теплота плавления, 10 5 Дж/кг Удельная теплота плавления, кДж/кг Алюминий6603,9390 Лед03,4340 Железо15392,7270 Медь10852,1210 Парафин801,5150 Спирт- 1141,1110 Серебро9620,8787 Сталь15000,8484 Золото10640,6767 Водород- 2590,5959 Олово2320,5959 Свинец3270,2525 Кислород- 2190,1414 Ртуть- 390,1212 Чему равна удельная теплота плавления для меди? Что означает это число? При плавлении 1 кг меди при температуре плавления и нормальном атмосферном давлении выделяется 3, Дж теплоты. 7 Сколько количества теплоты выделится при кристаллизации и охлаждении 10 граммов серебра до 62°С при температуре плавления. Дано: m = 10 г t 1 = 62ºС Q — ? СИ 0,01 кг t 2 = 962 ºС АВ – кристаллизация серебра ВС – охлаждение жидкого серебра Q 1 = mλ Q 2 = m c ( t 2 — t 1 ) Q = Q 1 + Q 2 АВ С Q 1 = 870 Дж Q 2 = 2240 ДЖ Q = 870 Дж Дж = 3110 Дж Ответ: Q = 3110 Дж λ = 0, Дж/кг с = 250 Дж/кг ºС t,мин t,ºСt,ºС Решение: 8 Какое количество теплоты необходимо для того, чтобы расплавить 400 г олова взятого при температуре плавления? Какова масса расплавленного олова, если для плавления олова было затрачено 35,4 кДж? Олово взято при температуре плавления. 1 вариант 2 вариант 3 вариант* Какое количество теплоты необходимо для того, чтобы расплавить 200 см 3 алюминия, взятого при температуре 66º С? 9 § 15. Ответить на вопросы (устно), выучить определения. Упр. 8 (1,4,5). Вы скачали данную презентацию… Наверное, вы ее будете использовать на уроке. А автору «спасибо» сказать не забыли? Источник § 14. График плавления и отвердевания кристаллических тел Плавление кристаллического тела — сложный процесс. Для его изучения рассмотрим график зависимости температуры кристаллического тела (льда) от времени его нагревания (рис. 18). На нём по горизонтальной оси отложено время, а по вертикальной — температура льда. Рис. 18. График зависимости температуры льда от времени нагревания Из графика видно, что наблюдение за процессом началось с момента, когда температура льда была -40 °С. При дальнейшем нагревании температура льда росла. На графике это участок АВ. Увеличение температуры происходило до 0 °С — температуры плавления льда. При 0 °С лёд начал плавиться, а его температура перестала расти. В течение всего времени плавления температура льда не менялась, хотя горелка продолжала гореть. Этому процессу соответствует горизонтальный участок графика — ВС. После того как весь лёд расплавился и превратился в воду, температура снова стала подниматься (участок CD). Когда температура достигла +40 °С (точка D), горелка была погашена. Как видно из графика, температура воды после этого начала снижаться (участок DE). Вода стала охлаждаться. Когда её температура упала до 0 °С, начался процесс отвердевания воды — её кристаллизация, и пока вся вода не отвердеет, температура её не изменится (участок EF). Лишь после этого температура твёрдой воды — льда стала уменьшаться (участок FK). Вопросы Пользуясь графиком (см. рис. 18) и текстом, относящимся к нему, объясните, что происходит с водой в отрезки времени, соответствующие каждому из участков графика. Как по графику можно судить об изменении температуры вещества при нагревании и охлаждении? Какие участки графика соответствуют плавлению и отвердеванию льда? Почему эти участки параллельны оси времени? Задание Начертите график плавления меди. По вертикали отложите температуру (1 клетка — 20 °С), а по горизонтали — время (1 клетка — 10 мин). Начальная температура меди равна 1000 °С, время нагревания до температуры плавления 20 мин, время перехода меди в жидкое состояние 30 мин. Это любопытно. Аморфные тела. Плавление аморфных тел Существует особый вид тел, который принято также называть твёрдыми телами. Это аморфные тела. В естественных условиях они не обладают правильной геометрической формой. К аморфным телам относятся: твёрдая смола (вар, канифоль), стекло, сургуч, эбонит, различные пластмассы. По многим физическим свойствам, да и по внутреннему строению аморфные тела стоят ближе к жидкостям, чем к твёрдым телам. Кусок твёрдой смолы от удара рассыпается на осколки, т. е. ведёт себя как хрупкое тело, но вместе с тем обнаруживает и свойства, присущие жидкостям. Твёрдые куски смолы, например, медленно растекаются по горизонтальной поверхности, а находясь в сосуде, со временем принимают его форму. По описанным свойствам твёрдую смолу можно рассматривать как очень густую и вязкую жидкость. Аморфное тело — смола Стекло обладает значительной прочностью и твёрдостью, т. е. свойствами, характерными для твёрдого тела. Однако стекло, хотя и очень медленно, способно течь, как смола. В отличие от кристаллических тел, в аморфных телах атомы или молекулы расположены беспорядочно, как в жидкостях. Кристаллические твёрдые тела, как мы видели (см. рис. 18), плавятся и отвердевают при одной и той же строго определённой для каждого вещества температуре. Иначе ведут себя аморфные вещества, например смола, воск, стекло. При нагревании они постепенно размягчаются, разжижаются и, наконец, превращаются в жидкость. Температура их при этом изменяется непрерывно. При отвердевании аморфных тел температура их также понижается непрерывно. В аморфных твёрдых телах, как и в жидкостях, молекулы могут свободно перемещаться друг относительно друга. При нагревании аморфного тела скорость движения молекул увеличивается, увеличиваются расстояния между молекулами, а связи между ними ослабевают. В результате аморфное тело размягчается, становится текучим. Зная строение аморфных тел, можно создавать материалы с заданными свойствами. В последние годы аморфные тела находят широкое применение при производстве считывающих головок аудио- и видеомагнитофонов, устройств записи и хранения информации в компьютерной технике, магнитных экранов и др. Источник График плавления и отвердевания кристаллических тел Содержание Если вещество в твердом состоянии будет отдавать энергию – оно будет остывать. При этом с определенной температуры начинает происходить процесс плавления – тело переходит из твердого состояния в жидкое. Если же мы будем сообщать энергию жидкости (нагревать ее), то с определенной температуры начнется процесс отвердевания (кристаллизации). Жидкость перейдет в твердое состояние. Процесс плавления кристаллического тела довольно сложный. Для того, чтобы более детально его изучить, мы рассмотрим график зависимости температуры твердого тела от времени его последовательного нагревания и охлаждения. График плавления льда и отвердевания воды В качестве кристаллического тела будем рассматривать лёд. График плавления льда и отвердевания воды изображен на рисунке 1. Здесь по горизонтальной оси отложено время, а по вертикальной – температура льда. Для нагревания льда будем использовать обычную горелку. Рисунок 1. График зависимости температуры льда от времени нагревания Разберем каждый участок графика. Точка A Это наша начальная точка, начало наблюдения за процессом. Здесь температура льда была равна $-40 \degree C$ Участок AB Идет нагревание льда, его температура увеличивается с $-40 \degree C$ до $0 \degree C$ Точка B Достигнув температуры $0 \degree C$, лед начинает плавится. Это его температура плавления. Участок BC Лед плавится, но его температура в это время не увеличивается. Процессу плавления соответствует именно этот участок графика. В течение всего времени плавления температура льда не меняется, хотя мы продолжаем его нагревать Точка C В этот момент весь лед расплавился и превратился в воду Участок CD На это участке графика идет нагревание воды до $+40 \degree C$ Точка D Вода имеет температуру $+40 \degree C$. В этот момент мы выключаем горелку Участок DE Температура воды снижается, она охлаждается Точка E Температуры воды достигает $0 \degree C$. Начинается ее отвердевание (кристаллизация) Участок EF На этом участке графика идет процесс отвердевания (кристаллизации) воды. Пока вся вода не затвердеет, ее температура не изменится Точка F В этот момент вся вода превратится в лёд Участок FK Температура льда понижается Графики плавления олова и свинца На графиках часто указывают какой-то один процесс (либо отвердевание, либо плавление), но для нескольких веществ. Это делается для наглядного сравнениях их свойств. Подобный график представлен на рисунке 2. Рисунок 2. Графики для процесса плавлении олова и свинца Процесс плавления олова соответствует участку CD, а процесс плавления свинца – участку AB. Участок AB находится выше участка CD. Это означает, что свинец имеет большую температуру плавления, чем олово. На графике отмечены эти температуры. Для свинца это $327 \degree C$, а для олова $232 \degree C$. Также мы можем судить о времени процесса плавления. Участок AB имеет большую длину, чем участок CD. Значит, свинец плавился большее время, чем олово. При этом, свинец начал плавиться раньше. Источник Читайте также: Мокрые ботинки от снега Оцените статью Search for: Свежие записи Ехать ли в Крым зимой? Как бороться с аллергией зимой? Из-за чего страдают комнатные розы зимой? Грибы на зиму, рецепты приготовления через мясорубку Согревающие средства зимой Вам также может понравиться Грибы на зиму, рецепты приготовления через мясорубку Любители оригинальных закусок то и дело ищут новые Согревающие средства зимой Согревающие средства необходимо использовать в холодные дни! 30 дел, которые нужно успеть сделать этой зимой Зима – это совсем не повод для уныния, и нужно провести Как подготовить пластиковые окна к зиме У вас в доме или квартире пластиковые окна, и вы хотите 4 момента которые важно учитывать при вождении зимой С приходом зимы наступают сильные морозы. Какие щетки стеклоочистителя лучше зимой При всей внешней примитивности, щётки стеклоочистителей 12 лайфхаков, которые помогут пережить зимние холода Морозы, ледяной ветер, оттепели, гололед существенно Яхтсмен гоняющий по льду 7 букв Что делать яхтсмену зимой? Кататься на кайте по льду! Правообладателям Политика конфиденциальности Контакты © 2023

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:

1) верно записано краткое условие задачи;

2) записаны уравнения и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи выбранным способом;

3) выполнены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ. При этом допускается решение «по частям» (с промежуточными вычислениями).

Правильно записаны необходимые формулы, проведены вычисления, и получен ответ (верный или неверный), но допущена ошибка в записи краткого условия или переводе единиц в СИ.

Представлено правильное решение только в общем виде, без каких-либо числовых расчётов.

Источник

t°,Ct°,C t,мин 20 40 60 — 20 — 40 -60 График зависимости температуры кристаллического тела (льда) от времени его нагревания. Начальная температура льда. — презентация

Презентация была опубликована 8 лет назад пользователемГлеб Галамов

Презентация на тему: » t°,Ct°,C t,мин 20 40 60 — 20 — 40 -60 График зависимости температуры кристаллического тела (льда) от времени его нагревания. Начальная температура льда.» — Транскрипт:

2 t°,Ct°,C t,мин График зависимости температуры кристаллического тела (льда) от времени его нагревания. Начальная температура льда – 40 ° С. А F E D C B K АB – нагревание льда ВС– плавление льда CD — нагревание воды DE – охлаждение воды EF – отвердевание воды FK – охлаждение льда Пока лед плавится, температура его не меняется. Q Q

3 Лед Вода t°,Ct°,C t,мин А D C B АB – нагревание льда ВС– плавление льда CD — нагревание воды Пока лед плавится, температура его не меняется. Q Q Энергия, которую получает кристаллическое тело при плавлении, расходуется на разрушение кристалла. Поэтому температура его не меняется.

4 ОловоСвинец 1 кг Q = 0, Дж Q = 0, Дж Удельная теплота плавления ( ) – это физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо для полного превращения 1 кг вещества из твердого состояния в жидкое, взятого при температуре плавления. Единицей удельной теплоты плавления в СИ служит 1 Дж/кг. [ ] = [Дж/кг] Q = m Q/mm Q/

5 Отвердевание Охлаждение Выделение Q t = t плавления = t отвердевания Охлаждение t,°C t,мин t1t1 t2t2 t 1. При охлаждении уменьшается температура жидкости. 2. Скорость движения частиц уменьшается. 3. Уменьшается внутренняя энергия жидкости. 4. Когда тело охлаждается до температуры плавления, кристаллическая решетка начинает восстанавливаться. Начальная температура жидкости Q = — m Температуру, при которой вещество отвердевает, называют температурой отвердевания. Количество теплоты, выделяющееся при отвердевании (кристаллизации), равно количеству теплоты, поглощённому при плавлении.

6 Удельная теплота плавления некоторых веществ (при температуре плавления и нормальном атмосферном давлении. Вещество660 Удельная теплота плавления, 10 5 Дж/кг Удельная теплота плавления, кДж/кг Алюминий03,9390 Лед15393,4340 Железо10852,7270 Медь802,1210 Парафин- 1141,5150 Спирт9621,1110 Серебро15000,8787 Сталь10640,8484 Золото- 2590,6767 Водород2320,5959 Олово3270,5959 Свинец- 2190,2525 Кислород- 390,1414 Ртуть6600,1212 Удельная теплота плавления некоторых веществ (при температуре плавления и нормальном атмосферном давлении. Вещество Температура плавления, °C Удельная теплота плавления, 10 5 Дж/кг Удельная теплота плавления, кДж/кг Алюминий6603,9390 Лед03,4340 Железо15392,7270 Медь10852,1210 Парафин801,5150 Спирт- 1141,1110 Серебро9620,8787 Сталь15000,8484 Золото10640,6767 Водород- 2590,5959 Олово2320,5959 Свинец3270,2525 Кислород- 2190,1414 Ртуть- 390,1212 Что означает число = 0,84 кДж/кг для стали? При плавлении 1 кг стали при температуре плавления и нормальном атмосферном давлении выделяется 0,84 кДж теплоты. Удельная теплота плавления некоторых веществ (при температуре плавления и нормальном атмосферном давлении. Вещество Температура плавления, °C Удельная теплота плавления, 10 5 Дж/кг Удельная теплота плавления, кДж/кг Алюминий6603,9390 Лед03,4340 Железо15392,7270 Медь10852,1210 Парафин801,5150 Спирт- 1141,1110 Серебро9620,8787 Сталь15000,8484 Золото10640,6767 Водород- 2590,5959 Олово2320,5959 Свинец3270,2525 Кислород- 2190,1414 Ртуть- 390,1212 Чему равна удельная теплота плавления для меди? Что означает это число? При плавлении 1 кг меди при температуре плавления и нормальном атмосферном давлении выделяется 3, Дж теплоты.

7 Сколько количества теплоты выделится при кристаллизации и охлаждении 10 граммов серебра до 62°С при температуре плавления. Дано: m = 10 г t 1 = 62ºС Q — ? СИ 0,01 кг t 2 = 962 ºС АВ – кристаллизация серебра ВС – охлаждение жидкого серебра Q 1 = mλ Q 2 = m c ( t 2 — t 1 ) Q = Q 1 + Q 2 АВ С Q 1 = 870 Дж Q 2 = 2240 ДЖ Q = 870 Дж Дж = 3110 Дж Ответ: Q = 3110 Дж λ = 0, Дж/кг с = 250 Дж/кг ºС t,мин t,ºСt,ºС Решение:

8 Какое количество теплоты необходимо для того, чтобы расплавить 400 г олова взятого при температуре плавления? Какова масса расплавленного олова, если для плавления олова было затрачено 35,4 кДж? Олово взято при температуре плавления. 1 вариант 2 вариант 3 вариант* Какое количество теплоты необходимо для того, чтобы расплавить 200 см 3 алюминия, взятого при температуре 66º С?

9 § 15. Ответить на вопросы (устно), выучить определения. Упр. 8 (1,4,5). Вы скачали данную презентацию… Наверное, вы ее будете использовать на уроке. А автору «спасибо» сказать не забыли?

Источник

§ 14. График плавления и отвердевания кристаллических тел

Плавление кристаллического тела — сложный процесс. Для его изучения рассмотрим график зависимости температуры кристаллического тела (льда) от времени его нагревания (рис. 18). На нём по горизонтальной оси отложено время, а по вертикальной — температура льда.

Рис. 18. График зависимости температуры льда от времени нагревания

Из графика видно, что наблюдение за процессом началось с момента, когда температура льда была -40 °С. При дальнейшем нагревании температура льда росла. На графике это участок АВ. Увеличение температуры происходило до 0 °С — температуры плавления льда. При 0 °С лёд начал плавиться, а его температура перестала расти. В течение всего времени плавления температура льда не менялась, хотя горелка продолжала гореть. Этому процессу соответствует горизонтальный участок графика — ВС.

После того как весь лёд расплавился и превратился в воду, температура снова стала подниматься (участок CD). Когда температура достигла +40 °С (точка D), горелка была погашена. Как видно из графика, температура воды после этого начала снижаться (участок DE). Вода стала охлаждаться. Когда её температура упала до 0 °С, начался процесс отвердевания воды — её кристаллизация, и пока вся вода не отвердеет, температура её не изменится (участок EF). Лишь после этого температура твёрдой воды — льда стала уменьшаться (участок FK).

Вопросы

Пользуясь графиком (см. рис. 18) и текстом, относящимся к нему, объясните, что происходит с водой в отрезки времени, соответствующие каждому из участков графика.
Как по графику можно судить об изменении температуры вещества при нагревании и охлаждении?
Какие участки графика соответствуют плавлению и отвердеванию льда? Почему эти участки параллельны оси времени?

Задание

Начертите график плавления меди. По вертикали отложите температуру (1 клетка — 20 °С), а по горизонтали — время (1 клетка — 10 мин). Начальная температура меди равна 1000 °С, время нагревания до температуры плавления 20 мин, время перехода меди в жидкое состояние 30 мин.

Это любопытно.

Аморфные тела. Плавление аморфных тел

Существует особый вид тел, который принято также называть твёрдыми телами. Это аморфные тела. В естественных условиях они не обладают правильной геометрической формой.

К аморфным телам относятся: твёрдая смола (вар, канифоль), стекло, сургуч, эбонит, различные пластмассы.

По многим физическим свойствам, да и по внутреннему строению аморфные тела стоят ближе к жидкостям, чем к твёрдым телам.

Кусок твёрдой смолы от удара рассыпается на осколки, т. е. ведёт себя как хрупкое тело, но вместе с тем обнаруживает и свойства, присущие жидкостям. Твёрдые куски смолы, например, медленно растекаются по горизонтальной поверхности, а находясь в сосуде, со временем принимают его форму. По описанным свойствам твёрдую смолу можно рассматривать как очень густую и вязкую жидкость.

Аморфное тело — смола

Стекло обладает значительной прочностью и твёрдостью, т. е. свойствами, характерными для твёрдого тела. Однако стекло, хотя и очень медленно, способно течь, как смола.

В отличие от кристаллических тел, в аморфных телах атомы или молекулы расположены беспорядочно, как в жидкостях.

Кристаллические твёрдые тела, как мы видели (см. рис. 18), плавятся и отвердевают при одной и той же строго определённой для каждого вещества температуре. Иначе ведут себя аморфные вещества, например смола, воск, стекло. При нагревании они постепенно размягчаются, разжижаются и, наконец, превращаются в жидкость. Температура их при этом изменяется непрерывно. При отвердевании аморфных тел температура их также понижается непрерывно.

В аморфных твёрдых телах, как и в жидкостях, молекулы могут свободно перемещаться друг относительно друга. При нагревании аморфного тела скорость движения молекул увеличивается, увеличиваются расстояния между молекулами, а связи между ними ослабевают. В результате аморфное тело размягчается, становится текучим.

Зная строение аморфных тел, можно создавать материалы с заданными свойствами. В последние годы аморфные тела находят широкое применение при производстве считывающих головок аудио- и видеомагнитофонов, устройств записи и хранения информации в компьютерной технике, магнитных экранов и др.

Источник

График плавления и отвердевания кристаллических тел

Содержание

Если вещество в твердом состоянии будет отдавать энергию – оно будет остывать. При этом с определенной температуры начинает происходить процесс плавления – тело переходит из твердого состояния в жидкое.

Если же мы будем сообщать энергию жидкости (нагревать ее), то с определенной температуры начнется процесс отвердевания (кристаллизации). Жидкость перейдет в твердое состояние.

Процесс плавления кристаллического тела довольно сложный. Для того, чтобы более детально его изучить, мы рассмотрим график зависимости температуры твердого тела от времени его последовательного нагревания и охлаждения.

График плавления льда и отвердевания воды

В качестве кристаллического тела будем рассматривать лёд. График плавления льда и отвердевания воды изображен на рисунке 1. Здесь по горизонтальной оси отложено время, а по вертикальной – температура льда. Для нагревания льда будем использовать обычную горелку.

Рисунок 1. График зависимости температуры льда от времени нагревания

Разберем каждый участок графика.

Точка A
Это наша начальная точка, начало наблюдения за процессом. Здесь температура льда была равна $-40 \degree C$

Участок AB
Идет нагревание льда, его температура увеличивается с $-40 \degree C$ до $0 \degree C$

Точка B
Достигнув температуры $0 \degree C$, лед начинает плавится. Это его температура плавления.

Участок BC
Лед плавится, но его температура в это время не увеличивается. Процессу плавления соответствует именно этот участок графика.

В течение всего времени плавления температура льда не меняется, хотя мы продолжаем его нагревать

Точка C
В этот момент весь лед расплавился и превратился в воду

Участок CD
На это участке графика идет нагревание воды до $+40 \degree C$

Точка D
Вода имеет температуру $+40 \degree C$. В этот момент мы выключаем горелку

Участок DE
Температура воды снижается, она охлаждается

Точка E
Температуры воды достигает $0 \degree C$. Начинается ее отвердевание (кристаллизация)

Участок EF
На этом участке графика идет процесс отвердевания (кристаллизации) воды.

Пока вся вода не затвердеет, ее температура не изменится

Точка F
В этот момент вся вода превратится в лёд

Участок FK
Температура льда понижается

Графики плавления олова и свинца

На графиках часто указывают какой-то один процесс (либо отвердевание, либо плавление), но для нескольких веществ. Это делается для наглядного сравнениях их свойств.

Подобный график представлен на рисунке 2.

Рисунок 2. Графики для процесса плавлении олова и свинца

Процесс плавления олова соответствует участку CD, а процесс плавления свинца – участку AB.

Участок AB находится выше участка CD. Это означает, что свинец имеет большую температуру плавления, чем олово. На графике отмечены эти температуры. Для свинца это $327 \degree C$, а для олова $232 \degree C$.

Также мы можем судить о времени процесса плавления. Участок AB имеет большую длину, чем участок CD. Значит, свинец плавился большее время, чем олово. При этом, свинец начал плавиться раньше.

Источник

Читайте также: Мокрые ботинки от снега

График изменения температуры льда от времени