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.
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.
Вещество | $t_{пл}, \degree C$ | Вещество | $t_{пл}, \degree C$ |
Водород | -259 | Цинк | 420 |
Кислород | -219 | Алюминий | 660 |
Азот | -210 | Серебро | 962 |
Спирт | -114 | Латунь | 1000 |
Ртуть | -39 | Золото | 1064 |
Лед | 0 | Медь | 1085 |
Цезий | 29 | Чугун | 1200 |
Калий | 63 | Сталь | 1500 |
Натрий | 98 | Железо | 1539 |
Олово | 232 | Платина | 1772 |
Свинец | 327 | Осмий | 3045 |
Янтарь | 360 | Вольфрам | 3387 |
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.
Оценить урок
Что можно улучшить?
Войдите, чтобы оценивать уроки
Что нужно исправить?
Отзыв отправлен. Спасибо, что помогаете нам стать лучше!
Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.
Хотите оставить комментарий?
Войти
Евгения Семешева
Медицинский физик, преподаватель физики средней и старшей школы.