СНЕГ И ГРАД

ЛЕДЯНОЙ ДОЖДЬ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ Плавление – это процесс перехода вещества из твердого состояния в жидкое. Сопровождается поглощением энергии извне и увеличением внутренней энергии. Кристаллизация – процесс перехода вещества из жидкого состояния в твердое. Сопровождается выделением энергии вовне и уменьшением внутренней энергии.

МЕХАНИЗМ ПЛАВЛЕНИЯ В результате нагревания молекулы вещества получииают энергию и начинают двигаться быстрее. При дальнейшей передаче тепла наступает момент, когда силы притяжения между молекулами не в состоянии удержать их на одном месте, они начинают перескакивать с одного места на другое. Процесс плавления вещества происходит как результат разрушения его кристаллической решетки.

ТЕМПЕРАТУРА ПЛАВЛЕНИЯ Вещество Температура плавления, °С Азот-210,0 Алюминий 660,1 Аммиак-77,7 Висмут 271,3 Вода 0 Кислород-218,8 Медь 1083 Олово 231,9 Парафин 54 Водород-259,2 Вольфрам 3416 Глицерин 18,4 Железо чистое 1535 Золото 1063 Ртуть-38,87 Свинец 327,4 Серебро 960,8 Серная кислота 10,5 В каком агрегатном состоянии находятся вещества при нормальных условиях (t = 0 0 C, р = Па)?

Температура Плотность алюминия Плотность золота Плотность серебра 202,719,0010,5 6602,380?? 9002,315?9, ,26117,249, ?17,12? 1300?17,009,00 Температура плавления 660, Температура кипения Твердые куски будут тонуть в своем расплаве

Температура Плотность воды Плотность висмута - 40, ,00 00,99987? 41,00000? 200,999979, , , ,20 Температура плавления 0271,3 Температура кипения Твердые куски будут всплывать в своем расплаве

ПЛАВЛЕНИЕ и ОТВЕРДЕВАНИЕ Плавление Увеличиваетс я Q>0 ΔU>0 Поглощается, идет на разрушение Кристаллизация Уменьшается Q<0 Δ U < 0 Выделяется при восстановлении Q кристаллической решетки U

УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОТА ПЛАВЛЕНИЯ ВЕЩЕСТВА Количество теплоты, которое принимает 1 кг данного вещества при его превращении в жидкость при температуре плавления t о пл, называется удельной теплотой плавления вещества. «лямбда»

ДАВАЙТЕ ПОРАССУЖДАЕМ! Чтобы расплавить (кристаллизовать) тело массой 1 кг требуется сообщить (отнять) количество теплоты, равное Чтобы расплавить (кристаллизовать) тело массой m кг требуется сообщить (отнять) количество теплоты, равное Чтобы превратить в жидкость твердое тело массой m кг, взятого при t < t пл требуется Чтобы кристаллизовать жидкость массой m кг, взятой при t > t пл требуется λ λmλm сначала нагреть его до тпл сначала охладить его до тпл

ФОРМУЛА [ λ ] = 1 Дж/кг – удельная теплота плавления (кристаллизации) вещества [m] = 1 кг – масса вещества

ПЛАВЛЕНИЕ и ОТВЕРДЕВАНИЕ При плавлении вещество получииает энергию, его внутренняя энергия увеличивается, и кристаллическая решетка разрушается. При кристаллизации у вещества забирают энергию, его внутренняя энергия уменьшается, и кристаллическая решетка восстанавливается.

АЛГЕБРАИЧЕСКИЕ ВЫРАЖЕНИЯ Q = λ m m = ? λ = ?

ЭКСПЕРИМЕНТ Нагревание бумажной полоски на деревянном цилиндре с кнопкой. Обсуждение результата.

1. Что является количественной мерой процесса теплопередачи? 2. От чего зависит приращение внутренней энергии при плавлении (кристаллизации) ? зависит от массы и рода вещества Количество теплоты Q 3. Как определить количество теплоты при плавлении (кристаллизации) тела? при плавлении твердых тел, при кристаллизации жидкостей 4. От чего зависит знак Q ?

1. От свойств вещества (состав вещества) 2. От условий протекания процесса (давления) 5. Что показывает удельная теплота плавления вещества λ ? удельная теплота плавления показывает какое количество теплоты получииает или отдает 1 кг вещества при плавлении (отвердевании) при температуре плавления тпл 0 С 5. От чего она зависит?

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ: Зачем в погребах в холодную погоду рядом с овощами ставят большие емкости с водой? Если в воду при температуре 0 0 С бросить кусок льда при температуре С, произойдет заметное увеличение массы льда. Кристаллизация воды сопровождается выделением значительного количества теплоты, почему же при этом вода не нагревается?

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ: t, 0 C Q получии, к Дж Продолжите график. Назовите процессы. лёд 12,6

РЕШЕНИЕ: вода m t 1 = C лёд m t 1 = C лёд m t 2 = 0 0 C вода m t 2 = 0 0 C Было: Стало: нагревание плавление Потом: Затем: нагревание

t, 0 C нагревание 100 ОТВЕТ: 12,6+66,8= 79,4 Q получии, к Дж 12,6 нагревание плавление 79,4+84= 163,4

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ: t, 0 C τ, мин Определите удельную теплоту плавления льда. Полезная мощность нагревателя постоянная. В конце процесса весь лёд растаял, с = 2100 Дж/кг 0 С. вода лёд + вода лёд 168

РЕШЕНИЕ: лёд m t 1 = C лёд m t 2 = 0 0 C вода m t 2 = 0 0 C Было: Стало: нагревание плавление Потом:

ПОДУМАЙ И ОТВЕТЬ: t, 0 C τ, мин Определите массовую долю льда в мокром снеге. Полезная мощность холодильника постоянная, с = 4200 Дж/кг 0 С, λ = 334 к Дж/кг. вода лёд + вода 50

РЕШЕНИЕ: вода M t 1 = 60 0 C вода M t 2 = 0 0 C лёд m t 2 = 0 0 C Было: Стало: охлаждение отвердевание Потом:

ИНТЕРНЕТ-РЕСУРСЫ: D0%B5%D0%B3 снег D0%B5%D0%B3 D0%B4 лёд D0%B4 D0%B4%D1%8F%D0%BD%D0%BE%D0%B9_ %D0%B4%D0%BE%D0%B6%D0%B4%D1%8C ледяной дождь D0%B4%D1%8F%D0%BD%D0%BE%D0%B9_ %D0%B4%D0%BE%D0%B6%D0%B4%D1%8C плотности веществ в твердом и жидком состояниях