Плавление и отвердевание кристаллических тел

Одно и то же вещество может находиться в трех разных агрегатных состояниях в зависимости от условий. Например, лед, вода и водяной пар (рисунок 1).

Соответственно, это одно вещество в твердом, жидком и газообразном состоянии. Эти состояния отличаются друг от друга расположением, характером движения и взаимодействия молекул. В жидких и твердых телах, в отличии от газов, молекулы не могут далеко удалиться друг от друга. Изначально они расположены близко друг к другу. Их средняя кинетическая энергия недостаточна для того, чтобы совершить работу по преодолению сил молекулярного притяжения.

Тем не менее, на практике мы часто наблюдаем, как тела переходят из твердого состояния в жидкое, и наоборот. Например, процесс таяния льда или его замерзания. На данном уроке мы более подробно рассмотрим эти процессы, узнаем при каких условиях они проходят.

Плавление и температура плавления

• Если мы сообщим телу достаточную энергию, то возможно перевести его из твердого состояния в жидкое (расплавить лед) и из жидкого в газообразное (превратить воду в пар)
• Если же тело будет отдавать энергию, то оно может перейти из газообразного состояния в жидкое и из жидкого в твердое

Плавление — это переход вещества из твердого состояния в жидкое.

Чтобы началось плавление тела, его необходимо нагреть до определенной температуры.

{"questions":[{"content":"При нагревании тела[[choice-1]]","widgets":{"choice-1":{"type":"choice","options":["увеличивается средняя кинетическая энергия молекул тела","увеличивается средняя скорость движения молекул тела","увеличивается внутренняя энергия тела","уменьшается внутренняя энергия тела","уменьшается средняя скорость движения молекул тела","уменьшается средняя кинетическая энергия молекул тела"],"answer":[0,1,2]}}}]}

Температура плавления вещества — это температура, при которой вещество плавится.

Разные вещества плавятся при разных температурах. Лед начнет плавится, если мы возьмем его в руку. А чтобы расплавить железо понадобится специальная печь. Кусок олова или свинца можно расплавить в стальной ложке.

В таблице 1 представлены температуры плавления различных веществ. Вы можете заметить, что их диапазон очень широк.

{"questions":[{"content":"Какая температура плавления у платины?<br />[[input-1]] $\\degree C$.","widgets":{"input-1":{"type":"input","inline":1,"answer":"1772"}}}]}

Отвердевание и температура отвердевания

Процесс, обратный плавлению, называется отвердеванием или кристаллизацией.

Отвердевание (кристаллизация) — это переход вещества из жидкого состояния в твердое.

Чтобы началось отвердевание тела, оно должно остыть до определенной температуры.

Температура отвердевания (кристаллизации) вещества — это температура, при которой вещество отвердевает (кристаллизуется).

Доказано, что вещества плавятся при той же температуре, при которой отвердевают. Что это означает? Например, вода кристаллизуется при $0 \degree C$. А лед при этой же температуре плавится.

{"questions":[{"content":"Температура плавления цинка равна [[input-1]] $\\degree C$, температура отвердевания - [[input-4]] $\\degree C$.","widgets":{"input-1":{"type":"input","inline":1,"answer":"420"},"input-4":{"type":"input","inline":1,"answer":"420"}},"hints":["Температуры плавления и отвердевания численно равны друг другу для одного и того же вещества."]}]}