- Основные понятия:
- Плавление - это процесс перехода вещества из твёрдого состояния в жидкое. Процесс плавления происходит при температуре плавления. Отвердевание (кристаллизация) - это процесс перехода вещества из жидкого состояния в твёрдое. Отличие отвердевания от плавления заключается в том, что это обратные процессы, и отвердевание происходит при температуре кристаллизации, которая обычно равна температуре плавления.
- Формула для расчёта количества теплоты при плавлении и кристаллизации: $$Q = \lambda m$$, где:
- $$Q$$ - количество теплоты, необходимое для плавления или выделившееся при кристаллизации (Дж).
- $$\lambda$$ - удельная теплота плавления вещества (Дж/кг).
- $$m$$ - масса вещества (кг).
- Найдите по таблице (§17) λΑΙ= . Объясните, что означает это значение.
К сожалению, в предоставленном тексте отсутствует таблица (§17), поэтому я не могу найти значение λΑΙ. Но, вообще, удельная теплота плавления алюминия (λΑΙ) показывает, какое количество теплоты необходимо для плавления 1 кг алюминия при температуре плавления.
- Работа с графиком (§16):
К сожалению, в предоставленном тексте отсутствует график (§16), поэтому я не могу определить участки. Но если график есть, то нужно определить:
- Участок, соответствующий нагреванию твёрдого тела (льда) – участок графика, где температура льда повышается до температуры плавления.
- Участок плавления (льда) – горизонтальный участок графика, где происходит процесс плавления льда при постоянной температуре.
- Участок охлаждения жидкости – участок графика, где температура жидкости понижается.
- Участок кристаллизации (отвердевания) – горизонтальный участок графика, где происходит процесс кристаллизации жидкости при постоянной температуре.
- При плавлении льда, несмотря на его дальнейшее нагревание, температура льда не изменяется, так как вся подводимая теплота идёт на разрушение кристаллической решётки льда, то есть на изменение агрегатного состояния вещества (переход из твёрдого в жидкое), а не на повышение температуры.
- При кристаллизации (отвердевании) воды, несмотря на её дальнейшее охлаждение, температура не изменяется, так как выделяющаяся при кристаллизации теплота идёт на поддержание постоянной температуры, пока вся вода не перейдёт в твёрдое состояние (лёд).
- Анализ ситуации:
Кусочек льда массой 200 г, помещённый в комнату с температурой 25°С, начнёт нагреваться, пока не достигнет температуры плавления (0°С). Затем начнётся процесс плавления льда, при котором температура льда не будет меняться, пока весь лёд не растает. После того как весь лёд растает, образовавшаяся вода начнёт нагреваться от 0°С до 25°С, температуры в комнате.
- Задача 1:
Дано:
- m = 500 г = 0,5 кг
- λсвинца = 25 кДж/кг = 25000 Дж/кг
Найти: Q
Решение:
$$Q = \lambda m = 25000\ \text{Дж/кг} \cdot 0,5 \ \text{кг} = 12500\ \text{Дж} = 12,5\ \text{кДж}$$.
Ответ: 12,5 кДж
- Задача 2:
Дано:
- m = 2 кг
- Q = 112 кДж = 112000 Дж
Найти: λ
Решение:
$$Q = \lambda m \Rightarrow \lambda = \frac{Q}{m} = \frac{112000 \ \text{Дж}}{2 \ \text{кг}} = 56000 \ \text{Дж/кг} = 56 \ \text{кДж/кг}$$.
Ответ: 56 кДж/кг