Graf over smeltetemperatur kontra tid. Smeltegraf

Smelting krystallinsk kropp- en kompleks prosess. For å studere det, vurdere en graf over temperaturen til et krystallinsk legeme (is) kontra tidspunktet for oppvarmingen (fig. 18). Den viser tid langs den horisontale aksen, og istemperaturen langs den vertikale aksen.

Ris. 18. Graf over istemperatur kontra oppvarmingstid

Grafen viser at observasjonen av prosessen begynte fra det øyeblikket istemperaturen var -40 °C. Med ytterligere oppvarming økte temperaturen på isen. På grafen er dette seksjon AB. Temperaturen økte til 0 °C - smeltetemperaturen til is. Ved 0 °C begynte isen å smelte, og temperaturen sluttet å stige. Under hele smeltetiden endret ikke isens temperatur seg, selv om brenneren fortsatte å brenne. Denne prosessen tilsvarer den horisontale delen av grafen - BC.

Etter at all isen smeltet og ble til vann, begynte temperaturen å stige igjen (avsnitt CD). Da temperaturen nådde +40 °C (punkt D), ble brenneren slukket. Som det fremgår av grafen begynte vanntemperaturen å synke etter dette (avsnitt DE). Vannet begynte å avkjøles. Da temperaturen falt til 0 °C, begynte prosessen med vannherding - dens krystallisering, og inntil alt vannet stivner, vil temperaturen ikke endre seg (del EF). Først etter dette begynte temperaturen på fast vann - is å synke (seksjon FK).

Spørsmål

Ved hjelp av grafen (se fig. 18) og teksten knyttet til den, forklar hva som skjer med vannet i løpet av tidsintervallene som tilsvarer hver av seksjonene i grafen.
Hvordan kan du bedømme ut fra en graf hvordan temperaturen til et stoff endres når det varmes opp og avkjøles?
Hvilke deler av grafen tilsvarer smelting og størkning av is? Hvorfor er disse områdene parallelle med tidsaksen?

Øvelse

Tegn en graf for smelting av kobber. Plott temperaturen vertikalt (1 celle - 20 °C), og tid horisontalt (1 celle - 10 min). Starttemperaturen til kobber er 1000 °C, oppvarmingstiden til smeltetemperaturen er 20 minutter, overgangstiden for kobber til flytende tilstand er 30 minutter.

Dette er interessant...

Amorfe kropper. Smelting av amorfe legemer

Finnes spesiell type legemer, som også ofte kalles faste stoffer. Dette amorfe kropper. Under naturlige forhold har de ikke riktig geometrisk form.

Amorfe legemer inkluderer: fast harpiks (var, kolofonium), glass, forseglingsvoks, ebonitt og forskjellige plaster.

For mange fysiske egenskaper, ja og av indre struktur amorfe legemer er nærmere væsker enn faste stoffer.

Et stykke fast harpiks smuldrer opp i fragmenter ved støt, det vil si at det oppfører seg som en skjør kropp, men samtidig viser den også egenskaper som er iboende i væsker. Faste harpiksbiter sprer seg for eksempel sakte over en horisontal overflate, og når de er i et kar, tar de form over tid. Basert på de beskrevne egenskapene kan fast harpiks betraktes som en veldig tykk og viskøs væske.

Glass har betydelig styrke og hardhet, dvs. egenskaper som er karakteristiske for en solid kropp. Imidlertid kan glass, selv om det er veldig sakte, flyte som harpiks.

I motsetning til krystallinske faste stoffer, i amorfe faste stoffer er atomene eller molekylene ordnet tilfeldig, som i væsker.

Krystallinske faste stoffer, som vi har sett (se fig. 18), smelter og størkner ved samme temperatur, strengt definert for hvert stoff. Amorfe stoffer, som harpiks, voks, glass, oppfører seg annerledes. Når de varmes opp, mykner de gradvis, blir flytende og blir til slutt til væske. Temperaturen deres endres kontinuerlig. Når amorfe legemer størkner, synker også temperaturen kontinuerlig.

I amorfe faste stoffer, som i væsker, kan molekyler bevege seg fritt i forhold til hverandre. Når en amorf kropp varmes opp, øker bevegelseshastigheten til molekyler, avstandene mellom molekylene øker, og bindingene mellom dem svekkes. Som et resultat mykner den amorfe kroppen og blir flytende.

Når du kjenner strukturen til amorfe kropper, er det mulig å lage materialer med spesifiserte egenskaper. I siste årene amorfe kropper er funnet bred applikasjon i produksjon av lesehoder til lyd- og videoopptakere, opptaks- og lagringsenheter i datateknologi, magnetiske skjermer osv.

T°,Ct°,C t,min Graf over temperaturen til et krystallinsk legeme (is) kontra oppvarmingstidspunktet. Isens begynnelsestemperatur er 40 ° C. A F E D C B K AB - oppvarming av is BC - smelting av is CD - oppvarming av vann DE - avkjøling av vann EF - herding av vann FK - avkjøling av is Mens is smelter, gjør dens temperatur ikke endre. Q Q

Isvann t°,Ct°,C t,min A D C B AB – oppvarming av is BC – smeltende is CD – oppvarming av vann Mens is smelter, endres ikke temperaturen. Q Q Energien som et krystallinsk legeme mottar under smelting, brukes på å ødelegge krystallen. Derfor endres ikke temperaturen. ?!

Tinn Bly 1 kg Q = 0, J Q = 0, J Spesifikk fusjonsvarme () er fysisk mengde, som viser hvor mye varme som må tilføres et krystallinsk legeme som veier 1 kg for å fullstendig konvertere det fra en fast til en flytende tilstand ved smeltepunktet. SI-enheten for spesifikk smeltevarme er 1 J/kg. = [J/kg] Q = m Q/mm Q/

Størkning Avkjøling Frigjøring Q t = smelting t = størkning t Avkjøling t, °C t, min t1t1 t2t2 t 1. Under avkjøling synker temperaturen på væsken. 2. Hastigheten på partikkelbevegelsen avtar. 3. Minker indre energi væsker. 4. Når kroppen er avkjølt til smeltepunktet, krystallgitter begynner å komme seg. Væskens begynnelsestemperatur Q = - m Temperaturen stoffet størkner ved kalles størkningstemperaturen. Mengden varme som frigjøres under størkning (krystallisering) er lik mengden varme som absorberes under smelting.

Spesifikk fusjonsvarme av noen stoffer (ved smeltetemperatur og normal atmosfærisk trykk. Stoff Smeltepunkt, °C Spesifikk smeltevarme, 10 5 J/kg Spesifikk smeltevarme, k J/kg Aluminium 6603.9390 Is 03.4340 Jern 15392.7270 Kobber 10852.1210 Parafin 801.5150 Alkohol 17104 1603.17104 1603.1710 1603.1710 15392.7270 000.8484 Gull 10640.6767 Hydrogen - 2590.5959 Tinn 2320.5959 Bly 3270.2525 Oksygen - 2190.1414 Kvikksølv - 390.1212 Spesifikk smeltevarme av noen stoffer (ved smeltetemperatur og normalt atmosfærisk trykk Stoff. Smeltepunkt , °C Spesifikk smeltevarme, 10 5 J/kg Spesifikk smeltevarme, 10 5 J/kg kg Aluminium 6603.9390 Is 03.4340 Jern 15392.7270 Kobber 10852.1210 Parafin 801.5150 Alkohol - 1141.1110 Sølv 9620.8787 C talje 15040 5000 Gull 9 Tinn 2320.5959 Bly 3270.2525 Oksygen - 2190.1414 Kvikksølv - 390.1212 Hva betyr tallet = 84 kJ/kg for stål ved smelting av 1 kg av stål ved smeltetemperatur og normalt atmosfærisk trykk, absorberes 84 kJ varme av noen stoffer (ved smeltetemperatur og normalt atmosfærisk trykk. Stoff Smeltepunkt, °C Spesifikk smeltevarme, 10 5 J/kg Spesifikk smeltevarme, k J/kg Aluminium 6603.9390 Is 03.4340 Jern 15392.7270 Kobber 10852.1210 Parafin 801.5150 Alkohol 17104 1603.17104 1603.1710 1603.1710 15392.7270 000.8484 Gull 10640.6767 Hydrogen - 2590.5959 Tinn 2320.5959 Bly 3270.2525 Oksygen - 2190.1414 Kvikksølv - 390.1212 Hva er lik spesifikk varme smelter for kobber? Hva betyr dette tallet? Ved smelting av 1 kg kobber ved smeltetemperatur og normalt atmosfærisk trykk absorberes 2,J varme.

Løse problemer om emnet "Spesifikk fusjonsvarme"

Hvor mye varme vil frigjøres under krystalliseringen av 10 gram sølv, tatt ved smeltepunktet, og den påfølgende avkjølingen til 62°C? Gitt: m = 10 g t 2 = 62ºС Q - ? SI 0,01 kg t 1 = 962 ºС АВ – krystallisering av sølv ВС – avkjøling av flytende sølv Q 1 = - mλ Q 2 = c m (t 2 - t 1) Q = Q 1 + Q 2 АВ С Q 1 = - 0, 01 kg x 87 k J/kg = -870 J Q 2 = 250 J/kg ºС x 0,01 kg x (-900) ºС = J Q = -(870 J J) = J Svar: Q = 3120 J λ = 0, J/ kg s = 250 J/kg ºС t,min t,ºСt,ºС Løsning:

Hvor mye varme kreves for å smelte 400 g tinn tatt ved smeltepunktet? Hva er massen av smeltet tinn hvis 35,4 kJ varme ble brukt for å smelte tinn? Tinn tas ved smeltepunktet. Alternativ 1 Alternativ 2 Alternativ 3* Hvor mye varme trengs for å smelte 200 cm 3 aluminium tatt ved en temperatur på 66º C?

§ 15. Svar på spørsmål (muntlig), lær deg definisjoner. Eks. 12 på side 47 (1,4,5). Skriftlig I notatbøker for lekser. Du har lastet ned denne presentasjonen... Du kommer nok til å bruke det i timen. Glemte du å si "takk" til forfatteren? Innovasjoner: 1) Lekser skal nå gjennomføres i egne (tynne) notatbøker for lekser 2) F-karakter for ufullførte oppgaver gis nå umiddelbart og uten opphold i form av "minuser"

Samme stoff i virkelige verden avhengig av miljøforhold, kan det være i forskjellige tilstander. For eksempel kan vann være i form av en væske, i ideen om et fast stoff - is, i form av en gass - vanndamp.

Disse tilstandene kalles aggregerte materietilstander.

Molekyler av et stoff i forskjellige aggregeringstilstander er ikke forskjellige fra hverandre. Spesiell fysisk tilstand bestemt av plasseringen av molekylene, samt arten av deres bevegelse og interaksjon med hverandre.

Gass - avstanden mellom molekylene er betydelig flere størrelser selve molekylene. Molekyler i en væske og et fast stoff er plassert ganske nær hverandre. I faste stoffer enda nærmere.

For å endre aggregeringstilstanden til kroppen, den trenger å gi litt energi. For eksempel, for å omdanne vann til damp, må det varmes opp For at damp skal bli vann igjen, må det gi fra seg energi.

Overgang fra fast til flytende

Overgangen til et stoff fra fast til flytende kalles smelting. For at en kropp skal begynne å smelte, må den varmes opp til en viss temperatur. Temperaturen et stoff smelter ved er kalles smeltepunktet til et stoff.

Hvert stoff har sitt eget smeltepunkt. For noen kropper er den veldig lav, for eksempel for is. Og noen kropper har et veldig høyt smeltepunkt, for eksempel jern. Generelt er smelting av et krystallinsk legeme en kompleks prosess.

Ice Melt Graph

Figuren nedenfor viser en graf over smeltingen av et krystallinsk legeme, i dette tilfellet is.

Grafen viser istemperaturens avhengighet av tiden den varmes opp. Temperatur vises på den vertikale aksen, tiden vises på den horisontale aksen.

Fra grafen at i utgangspunktet var istemperaturen -20 grader. Så begynte de å varme den opp. Temperaturen begynte å stige. Seksjon AB er seksjonen der isen varmes opp. Over tid økte temperaturen til 0 grader. Denne temperaturen regnes som smeltepunktet for is. Ved denne temperaturen begynte isen å smelte, men temperaturen sluttet å øke, selv om isen også fortsatte å varmes opp. Smeltearealet tilsvarer BC-området på grafen.

Så, når all isen smeltet og ble til væske, begynte temperaturen på vannet å øke igjen. Dette er vist på grafen av stråle C. Det vil si at vi konkluderer med at under smelting endres ikke kroppstemperaturen, All innkommende energi går til smelting.

Teori: I det første øyeblikket tas stoffet i fast tilstand, en mengde varme +Q tilføres det (oppvarmet), deretter fjernes -Q.

Oppvarmingsprosess: AB - oppvarming av et stoff i fast tilstand til smeltepunktet. Q=cm(t 2 -t 1)
BC - smelting av et stoff ved smeltetemperatur Q=λm
CD - oppvarming av et stoff i flytende tilstand til kokepunktet. Q=cm(t 2 -t 1)
DE - koking (fordamping) av et stoff ved kokepunktet Q=Lm
EF - oppvarming av et stoff i gassform til kokepunktet. Q=cm(t 2 -t 1)

Kjøleprosess: FG - kjøling av et stoff i gassform til kokepunktet. Q=cm(t 2 -t 1)
GH - kondensering av et stoff ved kokepunktet Q=Lm
HI - avkjøling av et stoff i flytende tilstand til dets smeltepunkt. Q=cm(t 2 -t 1)
IK - krystallisering av et stoff ved smeltepunktet Q=λm
KL - avkjøling av et stoff i fast tilstand. Q=cm(t 2 -t 1)

Figuren viser en graf over temperatur versus tid for isoppvarmingsprosessen. Utsnittet av grafen tilsvarer prosessen med issmelting

1) AB
2) f.Kr
3) CD
4) DE
Løsning: Prosessen med issmelting tilsvarer den horisontale delen av grafen smelting skjer ved lavere temperatur enn koking. Seksjon BC tilsvarer prosessen med issmelting.
Svare: 2
OGE-oppgave i fysikk (fipi): Figuren viser en graf over temperaturen kontra mengden varme som mottas for to stoffer med samme masse. I utgangspunktet var hvert av stoffene i fast tilstand.

1) Den spesifikke varmekapasiteten til det første stoffet i fast tilstand er mindre enn den spesifikke varmekapasiteten til det andre stoffet i fast tilstand.
2) I prosessen med å smelte det første stoffet ble det forbrukt mer varme enn i prosessen med å smelte det andre stoffet.
3) De presenterte grafene tillater oss ikke å sammenligne kokepunktene til to stoffer.
4) Smeltepunktet til det andre stoffet er høyere.
5) Den spesifikke fusjonsvarmen til det andre stoffet er større.
Løsning: 1) Det første stoffet varmes opp saktere, derfor spesifikk varme av det første stoffet i fast tilstand er større enn den spesifikke varmekapasiteten til det andre stoffet i fast tilstand.
2) Smelteprosessen tilsvarer den horisontale delen av grafen. Figuren viser at i prosessen med å smelte det første stoffet ble det forbrukt mer varme enn i prosessen med å smelte det andre stoffet.
3) De presenterte grafene lar deg sammenligne kokepunktene til to stoffer.
4) Siden den horisontale delen av den andre grafen er høyere enn den til den første, betyr det at smeltepunktet til det andre stoffet er høyere.
5) Massene av stoffer er de samme, derfor vil mengden varme som kreves for å smelte et legeme avhenge av den spesifikke fusjonsvarmen Q=λm, for å smelte det første stoffet du trenger mer mengde varme, derfor er den spesifikke fusjonsvarmen til det andre stoffet mindre.
Svare: 24
OGE-oppgave i fysikk (fipi): Figuren viser en graf over temperaturen til et bestemt stoff avhengig av mengden varme som mottas. Opprinnelig var stoffet i fast tilstand.

Bruk grafdataene og velg to sanne utsagn fra listen som følger med. Angi tallene deres.
1) Den spesifikke varmekapasiteten til et stoff i fast tilstand er mindre enn den spesifikke varmekapasiteten til stoffet i flytende tilstand.
2) Stoffets smeltepunkt er t 1.
3) Ved punkt B er stoffet i flytende tilstand.
4) Under overgangen fra tilstand B til tilstand C endres ikke den indre energien til stoffet.
5) Utsnittet av VG-grafen tilsvarer prosessen med koking av stoffet.
Løsning: 1) I seksjonene AB og VG mottok stoffet samme mengde varme, temperaturendringen i seksjon AB er større enn i seksjon VG, derfor er den spesifikke varmekapasiteten til stoffet i fast tilstand mindre enn den spesifikke varmekapasiteten av stoffet i flytende tilstand.
2) BV-delen tilsvarer smelteprosessen, smeltetemperaturen til stoffet er t 1 .
3) Ved punkt B er stoffet i fast tilstand.
4) I overgangsprosessen fra tilstand B til tilstand B endres den indre energien til stoffet, ettersom kroppen absorberer en mengde varme.
5) Utsnittet av VG-grafen tilsvarer prosessen med å varme opp et stoff i flytende tilstand.
Svare: 12
OGE-oppgave i fysikk 2017: Figuren viser grafer over temperaturen til to kropper med samme masse, laget av forskjellige stoffer og avgir samme mengde varme per tidsenhet, som funksjon av tid. Opprinnelig var stoffene i flytende tilstand.

Velg to riktige fra utsagnene nedenfor og skriv ned tallene deres.
1) Krystallisasjonstemperaturen til stoff 1 er lavere enn for stoff 2.
2) Stoff 2 forvandles fullstendig til fast tilstand når krystallisering av substans 1 begynner.
3) Den spesifikke krystalliseringsvarmen til stoff 1 er mindre enn den til stoff 2.
4) Den spesifikke varmekapasiteten til stoff 1 i flytende tilstand er større enn for stoff 2.
5) I løpet av tidsintervallet 0–t 1 var begge stoffene i fast tilstand.
Løsning: 1) Grafen viser at det horisontale snittet av stoff 1 er høyere enn stoff 2. Dette betyr at krystalliseringstemperaturen til stoff 1 er høyere enn stoff 2.
2) Ved tidspunkt t 1 forvandles substans 2 fullstendig til fast tilstand, når krystallisering av substans 1 begynner.
3) Den spesifikke krystalliseringsvarmen til stoff 1 og stoff 2 er like, siden de horisontale delene av grafene er like.
4) I flytende tilstand synker temperaturen til stoff 2 raskere, derfor er den spesifikke varmen til stoff 1 i flytende tilstand større enn for stoff 2.
5) Ved tidspunkt t 1 forvandles substans 2 fullstendig til fast tilstand, og substans 1 har akkurat begynt å krystallisere.