Розділ I. Теплові явища. Частина 2
§ 12. Питома теплота плавлення На фото зображено кристалічні речовини (сталь і лід) однакової маси, які перебува ють за температури, близької до температури плавлення. Щоб розплавити ці речови ни, їм слід передати певну кількість теплоти. Чи однакову кількість теплоти необхідно передати льоду і сталі, щоб перевести їх у рідкий стан? З’ясуємо.
Вводимо поняття питомої теплоти плавлення речовини Ви знаєте, що під час переходу з твердого стану в рідкий речовина поглинає певну кількість теплоти і внутрішня енергія речовини збільшується, а перехід речовини з рідкого стану у твердий супроводжується виділенням теплоти та зменшенням внутрішньої енергії речовини. Вивчення процесів плавлення та кристалізації показало, що кіль кість теплоти, яку необхідно витратити на плавлення певної маси речовини, дорівнює кількості теплоти, що виділяється під час криста лізації цієї речовини (рис. 12.1). Виникає запитання: чи однакову кількість теплоти необхідно витратити на плавлення різних речовин однакової маси? Логічно припустити, що різну: сили взаємодії між частинками різних речовин є різними, а отже, на руйнування різних кристалічних ґраток напевне потрібна різна кількість енергії. І це справді так. Наприклад, щоб розплавити 1 кг льоду, йому потрібно передати в 13 разів більше теплоти, ніж необхідно для плавлення 1 кг свинцю. Фізичну величину, яка показує, скільки теплоти поглинає 1 кг твердої кристалічної речовини під час перетворення на рідину, називають питомою теплотою плавлення.
1
Питома теплота плавлення — фізична величина, що характеризує певну речовину й дорівнює кількості теплоти, яку необхідно передати твердій кристалічній речовині масою 1 кг, щоб за температури плавлення повністю перетворити її на рідину. Q1 Тверде тіло t плавлення (кристалізації)
Q1 = Q2 Рідина t плавлення (кристалізації)
Плавлення
Q2
Тверде тіло t плавлення (кристалізації)
Кристалізація
Рис. 12.1. Під час плавлення речовина поглинає таку саму кількість теплоти, яку виділяє під час кристалізації: Q1 = Q2 56