Презентація на тему "Плавлення і кристалізація твердих тіл"

Плавлення і кристалізація твердих тіл. Питома теплота плавлення.

1. Процеси плавлення та кристалізації, температура плавлення. Плавлення - це процес переходу речовини з твердого стану в рідкий. Досліди показують: практично всі кристалічні речовини починають плавитися після досягнення ними певної (власної для кожної речовини) температури; у процесі плавлення температура речовини не змінюється. Температура плавлення – це температура, за якої тверда кристалічна речовина плавиться, тобто переходить у рідкий стан. Сили взаємодії між атомами в кристалічних гратках різних твердих тіл не однакові, тому одні кристалічні тіла плавляться при низькій температурі, інші – при високій. Лід, наприклад, плавиться при температурі 0°С, свинець – при 327°С, олово – при 232°С, а сталь – при 1500°С.

За певних умов рідини переходять у твердий стан. Кристалізація - це процес переходу речовини з рідкого стану у твердий кристалічний. Вимірюючи температуру речовин під час їх охолодження та подальшої кристалізації, доходимо таких висновків:1) процес кристалізації починається тільки після охолодження рідини до певної для цієї рідини температури;2) під час кристалізації температура речовини не змінюється;3) температура кристалізації речовини дорівнює температурі її плавлення.

2. Графік процесів плавлення та кристалізації. Отже:- Для плавлення кристалічних тіл потрібно попередньо нагріти їх до певної температури - температури плавлення (tпл).- Під час плавлення кристалічних тіл температура речовини не змінюється (теплота, яку отримує тверде тіло, витрачається на руйнування хімічних зв'язків між його молекулами чи атомами при перетворенні у рідину).- Для здійснення плавлення необхідна неперервна передача теплоти до тіла, яке плавиться.

Під час плавлення теплота поглинається, а під час кристалізації виділяється. Поглинута енергія йде на руйнування зв’язків між частинками, з яких складається речовина, тому температура її на даному етапі не змінюється. При кристалізації, під час утворення зв’язків енергія вивільняється, проте температура знову залишається незмінною. Під час переходу речовини з одного стану в інший її маса не змінюється, а густина (а отже, і об’єм) - змінюється.

3. Питома теплота плавлення речовини. Оскільки у різних речовин атоми і молекули взаємодіють з неоднаковою силою, то для їх плавлення потрібна різна кількість теплоти. Для характеристики енергетичних затрат, пов’язаних із переходом речовини з твердого стану в рідкий, вводять фізичну величину, яка називається питомою теплотою плавлення, позначається λ (читається «лямбда»). Питома теплота плавлення – це фізична величина, що показує яка кількість теплоти необхідна для перетворення 1 кг речовини із твердого стану в рідкий за температури плавлення. Вимірюється в джоулях на кілограм:[λ ] = 1 Дж/кг.

4. Обчислюємо кількість теплоти, яка необхідна для плавлення речовини або виділяється під час її кристалізації. Щоб визначити кількість теплоти, необхідну для плавлення твердого тіла будь-якої маси, треба питому теплоту плавлення речовини помножити на масу тіла: Qпл = λ ∙ m. Для характеристики процесу тверднення вводять поняття питомої теплоти кристалізації. Її фізичний зміст такий самий, як і питомої теплоти плавлення: це кількість теплоти, необхідна для перетворення 1 кг речовини з рідкого стану в твердий за температури кристалізації. Отже, для перетворення 1 кг речовини із твердого стану в рідкий або навпаки – з рідкого в твердий потрібна однакова кількість теплоти.

5. Домашнє завдання. Вивчити: параграфи 11, 12; виконати вправу 11 (1, 2, 3), вправу 12 (1, 2).