Для того чтобы расплавить тело, недостаточно нагреть его до температуры плавления. Нужно дополнительно сообщить ему при температуре плавления некоторое количество теплоты. От чего оно зависит?

plavl cryst

Чем больше масса тела, тем больше в нём молекул или атомов, и тем большую энергию придётся затратить, чтобы преодолеть их притяжение друг к другу при переходе от твёрдого состояния в жидкое. Значит, количество теплоты, необходимое для плавления вещества, зависит от его массы.

Частицы разных веществ по-разному связаны друг с другом, энергия их взаимодействия разная. Поэтому количество теплоты зависит и от рода вещества.

Количество теплоты, которое нужно сообщить 1 кг кристаллического вещества при температуре плавления, чтобы превратить его в жидкость, называют удельной теплотой плавления вещества.

Удельную теплоту плавления обозначают греческой буквой λ («лямбда») и вычисляют по формуле

lambdaQm

Единица удельной теплоты плавления  — джоуль на килограмм Дж/кг.

Удельная теплота плавления некоторых веществ (при нормальном атмосферном давлении)

 table plavl

Например, удельная теплота плавления льда 3,4·105 Дж/кг. Что это означает? Чтобы расплавить кусок льда массой 1  кг, взятого при температуре плавления льда, потребуется 3,4·105 Дж энергии. Это также означает, что внутренняя энергия 1 кг воды при температуре 0ºС на3,4·105 Дж больше внутренней энергии 1 кг льда при той же температуре.

Зная удельную теплоту плавления, можно подсчитать количество теплоты, необходимое для плавления тела массой m, находящегося при температуре плавления:

Q = λm.

При отвердевании кристаллического вещества происходит выделение энергии. Как показывает опыт, количество теплоты, выделяющееся веществом при кристаллизации, равно количеству теплоты, необходимому для его плавления.

Этапы кристаллизации металлов

crystallization

Пример решения задачи. Какое количество теплоты требуется для плавления куска свинца массой 0,5 кг, взятого при температуре 27ºС?

Решение

ex3

arrowrleft                                     arrowright