☰ Содержание · Физика

Теплота плавления и парообразования

Уроки 42–43 · 2 урока · П. Хабибуллаев, А. Бойдедаев, А. Бахромов, К. Суяров, Ж. Усаров, М. Юлдашева. Физика, 9 класс, переработанное и дополненное 3-е издание. Творческий дом издательства-типографии имени Гафура Гуляма, Ташкент, 2019
42

Удельная теплота плавления. Плавление и затвердевание аморфных тел

Учебник: с. 113–115
ЦельЗнать удельную теплоту плавления λ, формулу Q = λm и постепенное размягчение аморфных тел и пользоваться ими.
Новые слова
удельная теплота плавления λ · solishtirma erish issiqligi λтеплота плавления · erish issiqligiразмягчение · yumshashкристаллизация · kristallanish
Объяснение

Количество теплоты, необходимое для полного превращения 1 кг кристаллического вещества, взятого при температуре плавления, в жидкость, называется удельной теплотой плавления λ, единица — Дж/кг. Чтобы расплавить тело массой m при температуре плавления, нужно Q = λm; такое же количество теплоты выделяется при затвердевании. Для льда λ ≈ 336 кДж/кг = 3,36·10⁵ Дж/кг: это примерно та энергия, которая нужна, чтобы нагреть 1 кг воды на 80 °C (4200·80 ≈ 336 000 Дж). Поэтому тающий лёд сильно охлаждает окружающую среду, а снег весной тает медленно. Аморфные тела (стекло, смола, воск) при нагревании постепенно размягчаются и медленно становятся жидкими; у них нет определённой температуры плавления и нет λ. Поэтому стекло можно формовать выдуванием. При переходе от льда к воде и затем к пару общее количество теплоты равно сумме по отдельным этапам.

Примеры
Плавление 2 кг льда при 0 °C: Q = λm = 336 000·2 = 672 000 Дж = 672 кДж.
0,5 кг льда при 0 °C превратили в воду при 20 °C: Q = 0,5·336 000 + 0,5·4200·20 = 168 000 + 42 000 = 210 000 Дж.
Работа в классе

Наблюдение: возьмите два кусочка льда одинакового размера: один положите в стакан с тёплой водой, другой оставьте на комнатном воздухе. Какой тает быстрее? Почему лёд в воде тает быстрее и почему вода остывает? Используйте тёплую, а не кипящую воду.

Упражнения
1
Каков физический смысл λ?
2
2,5 кг льда при 0 °C полностью расплавлены. Сколько теплоты потребовалось (λ = 336 000 Дж/кг)? Ответ дайте в Дж.
3
Почему для аморфных тел λ не используется?
4
Почему напиток, охлаждённый льдом, быстро остывает?