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.
Хотите оставить комментарий?
Войти