Едно и също вещество в реалния свят, в зависимост от условията на околната среда, може да бъде в различни състояния. Например, водата може да бъде под формата на течност, в идеята за твърдо вещество - лед, под формата на газ - водна пара.
- Тези състояния се наричат агрегатни състояния на материята.
Молекулите на дадено вещество в различни агрегатни състояния не се различават една от друга. Специфичното агрегатно състояние се определя от местоположението на молекулите, както и от характера на тяхното движение и взаимодействие помежду си.
Газ - разстоянието между молекулите е много по-голямо от размера на самите молекули. Молекулите в течност и твърдо тяло са разположени доста близо една до друга. В твърдите вещества е още по-близо.
За да промените състоянието на агрегация на тялото,трябва да придаде малко енергия. Например, за да се превърне водата в пара, тя трябва да се нагрее.За да стане парата отново вода, тя трябва да отдаде енергия.
Преход от твърдо към течно
Преходът на веществото от твърдо към течно състояние се нарича топене. За да започне едно тяло да се топи, то трябва да се нагрее до определена температура. Температурата, при която се топи дадено вещество, е се нарича точка на топене на дадено вещество.
Всяко вещество има своя точка на топене. За някои тела тя е много ниска, например за лед. А някои тела имат много висока точка на топене, например желязото. По принцип топенето на кристално тяло е сложен процес.
Графика на топене на лед
Фигурата по-долу показва графика на топенето на кристално тяло, в случая лед.
- Графиката показва зависимостта на температурата на леда от времето за нагряване. Температурата е показана на вертикалната ос, времето е показано на хоризонталната ос.
От графиката се вижда, че първоначално температурата на леда е била -20 градуса. След това започнаха да го нагряват. Температурата започна да се повишава. Участък AB е участъкът, в който се нагрява ледът. С течение на времето температурата се повиши до 0 градуса. Тази температура се счита за точката на топене на леда. При тази температура ледът започна да се топи, но температурата му спря да се повишава, въпреки че ледът също продължи да се нагрява. Зоната на топене съответства на площта BC на графиката.
След това, когато целият лед се разтопи и се превърна в течност, температурата на водата отново започна да се повишава. Това е показано на графиката с лъч С. Тоест, заключаваме, че по време на топенето температурата на тялото не се променя, Цялата входяща енергия се използва за топене.
теория:В началния момент от време веществото се приема в твърдо състояние, към него се подава (нагрява) количество топлина +Q, след което -Q се отстранява.Процес на нагряване: АВ - нагряване на вещество в твърдо състояние до точката му на топене. Q=cm(t 2 -t 1)
BC - топене на вещество при температура на топене Q=λm
CD - нагряване на вещество в течно състояние до точка на кипене. Q=cm(t 2 -t 1)
DE - кипене (изпаряване) на вещество при точка на кипене Q=Lm
EF - нагряване на вещество в газообразно състояние до точката му на кипене. Q=cm(t 2 -t 1)
Процес на охлаждане: FG - охлаждане на вещество в газообразно състояние до точката му на кипене. Q=cm(t 2 -t 1)
GH - кондензация на вещество при точка на кипене Q=Lm
HI - охлаждане на вещество в течно състояние до точката му на топене. Q=cm(t 2 -t 1)
IK - кристализация на вещество при температура на топене Q=λm
KL - охлаждане на вещество в твърдо състояние. Q=cm(t 2 -t 1)
Фигурата показва графика на температурата спрямо времето за процеса на нагряване на лед. Частта от графиката съответства на процеса на топене на леда 
1) AB
2) пр.н.е
3) CD
4) DE
Решение:Процесът на топене на лед съответства на хоризонталната част на графиката; топенето се извършва при по-ниска температура от кипенето. Раздел BC съответства на процеса на топене на леда.
Отговор: 2
OGE задание по физика (fipi):Фигурата показва графика на температурата спрямо количеството получена топлина за две вещества с еднаква маса. Първоначално всяко от веществата беше в в твърдо състояние.
1) Специфичният топлинен капацитет на първото вещество в твърдо състояние е по-малък от специфичния топлинен капацитет на второто вещество в твърдо състояние.
2) В процеса на топене на първото вещество е изразходвана повече топлина, отколкото в процеса на топене на второто вещество.
3) Представените графики не ни позволяват да сравним точките на кипене на две вещества.
4) Точката на топене на второто вещество е по-висока.
5) Специфичната топлина на топене на второто вещество е по-голяма.
Решение: 1) Първото вещество се нагрява по-бавно, следователно специфичният топлинен капацитет на първото вещество в твърдо състояние е по-голям от специфичния топлинен капацитет на второто вещество в твърдо състояние.
2) Процесът на топене съответства на хоризонталния участък на графиката. Фигурата показва, че в процеса на топене на първото вещество е изразходвана повече топлина, отколкото в процеса на топене на второто вещество.
3) Представените графики ви позволяват да сравните точките на кипене на две вещества.
4) Тъй като хоризонталната част на втората графика е по-висока от тази на първата, това означава, че точката на топене на второто вещество е по-висока.
5) Масите на веществата са еднакви, следователно количеството топлина, необходимо за стопяване на тяло, ще зависи от специфичната топлина на топене Q = λm, за да се стопи първото вещество е необходима повече топлина, следователно специфичната топлина на топене от второто вещество е по-малко.
Отговор: 24
OGE задание по физика (fipi):Фигурата показва графика на температурата на определено вещество в зависимост от количеството получена топлина. Първоначално веществото е било в твърдо състояние. 
Използвайки данните от графиката, изберете две от предоставения списък. верни твърдения. Посочете номерата им.
1) Специфичният топлинен капацитет на веществото в твърдо състояние е по-малък от специфичния топлинен капацитет на веществото в течно състояние.
2) Точката на топене на веществото е t 1.
3) В точка Б веществото е в течно състояние.
4) При прехода от състояние B към състояние C вътрешната енергия на веществото не се променя.
5) Участъкът от VG графиката съответства на процеса на кипене на веществото.
Решение: 1) В секциите AB и VG веществото получава същото количество топлина, температурната промяна в секция AB е по-голяма, отколкото в секция VG, следователно специфичният топлинен капацитет на веществото в твърдо състояние е по-малък от специфичния топлинен капацитет на веществото в течно състояние.
2) Разделът BV съответства на процеса на топене, температурата на топене на веществото е t 1 .
3) В точка B веществото е в твърдо състояние.
4) В процеса на преминаване от състояние B към състояние B вътрешната енергия на веществото се променя, тъй като тялото поглъща известно количество топлина.
5) Разделът на VG графиката съответства на процеса на нагряване на вещество в течно състояние.
Отговор: 12
OGE задача по физика 2017:Фигурата показва графики на температурата на две тела с еднаква маса, направени от различни вещества и отделящи еднакво количество топлина за единица време, като функция от времето. Първоначално веществата са били в течно състояние.
От твърденията по-долу изберете две верни и запишете номерата им.
1) Температурата на кристализация на вещество 1 е по-ниска от тази на вещество 2.
2) Вещество 2 напълно преминава в твърдо състояние, когато започне кристализацията на вещество 1.
3) Специфичната топлина на кристализация на вещество 1 е по-малка от тази на вещество 2.
4) Специфичният топлинен капацитет на вещество 1 в течно състояние е по-голям от този на вещество 2.
5) През интервала от време 0–t 1 и двете вещества са били в твърдо състояние.
Решение: 1) Графиката показва, че хоризонталното сечение на вещество 1 е по-високо от това на вещество 2. Това означава, че температурата на кристализация на вещество 1 е по-висока от тази на вещество 2.
2) В момент t 1 вещество 2 напълно преминава в твърдо състояние, когато започва кристализацията на вещество 1.
3) Специфичната топлина на кристализация на вещество 1 и вещество 2 са равни, тъй като хоризонталните участъци на графиките са равни.
4) В течно състояние температурата на вещество 2 пада по-бързо, следователно специфичната топлина на вещество 1 в течно състояние е по-голяма от тази на вещество 2.
5) В момент t 1 вещество 2 напълно се трансформира в твърдо състояние, а вещество 1 току-що е започнало да кристализира.
Топенето на кристално тяло е сложен процес. За да го изследвате, разгледайте графика на температурата на кристално тяло (лед) спрямо времето на нагряването му (фиг. 18). Той показва времето по хоризонталната ос и температурата на леда по вертикалната ос.
Ориз. 18. Графика на температурата на леда спрямо времето за нагряване
Графиката показва, че наблюдението на процеса започва от момента, в който температурата на леда е -40 °C. При по-нататъшно нагряване температурата на леда се повишава. На графиката това е сечение AB. Температурата се повиши до 0 °C - температурата на топене на леда. При 0 °C ледът започва да се топи и температурата му спира да се повишава. През цялото време на топене температурата на леда не се промени, въпреки че горелката продължи да гори. Този процес съответства на хоризонталния участък на графиката - BC.
След като целият лед се стопи и се превърна във вода, температурата отново започна да се повишава (раздел CD). Когато температурата достигне +40 °C (точка D), горелката изгасва. Както може да се види от графиката, температурата на водата започва да намалява след това (секция DE). Водата започна да изстива. Когато температурата му падне до 0 °C, започва процесът на втвърдяване на водата - нейната кристализация и докато цялата вода се втвърди, нейната температура няма да се промени (раздел EF). Едва след това температурата на твърдата вода - лед започва да намалява (сечение FK).
Въпроси
- Като използвате графиката (виж фиг. 18) и текста, свързан с нея, обяснете какво се случва с водата през интервалите от време, съответстващи на всеки от участъците на графиката.
- Как можете да прецените от графиката как се променя температурата на дадено вещество при нагряване и охлаждане?
- Кои части от графиката съответстват на топенето и втвърдяването на леда? Защо тези области са успоредни на времевата ос?
Упражнение
Начертайте графика за топенето на медта. Начертайте температурата вертикално (1 клетка - 20 °C) и времето хоризонтално (1 клетка - 10 минути). Началната температура на медта е 1000 °C, времето за нагряване до температурата на топене е 20 минути, времето за преминаване на медта в течно състояние е 30 минути.
Това е интересно...
Аморфни тела. Топене аморфни тела
Има специален вид тела, които се наричат още твърди тела. Това са аморфни тела. При естествени условия те нямат правилна геометрична форма.
Аморфните тела включват: твърда смола (вар, колофон), стъкло, восък, ебонит и различни пластмаси.
За много физични свойства, да и от вътрешна структурааморфните тела са по-близо до течностите, отколкото до твърдите тела.
Част от твърда смола се разпада на фрагменти при удар, т.е. държи се като крехко тяло, но в същото време проявява и свойства, присъщи на течностите. Твърдите парчета смола, например, бавно се разпространяват върху хоризонтална повърхност и докато са в съд, с течение на времето приемат своята форма. Въз основа на описаните свойства твърдата смола може да се разглежда като много гъста и вискозна течност.
Стъклото има значителна якост и твърдост, т.е. свойства, характерни за твърдо тяло. Стъклото обаче, макар и много бавно, може да тече като смола.
За разлика от кристалните твърди вещества, в аморфните твърди вещества атомите или молекулите са подредени произволно, както в течностите.
Кристалните твърди вещества, както видяхме (виж фиг. 18), се топят и втвърдяват при една и съща температура, строго определена за всяко вещество. Те се държат различно аморфни вещества, например смола, восък, стъкло. При нагряване те постепенно омекват, втечняват се и накрая се превръщат в течност. Температурата им се променя непрекъснато. Когато аморфните тела се втвърдят, тяхната температура също намалява непрекъснато.
В аморфен твърди вещества, както в течностите, молекулите могат да се движат свободно една спрямо друга. При нагряване на аморфно тяло скоростта на движение на молекулите се увеличава, разстоянията между молекулите се увеличават и връзките между тях отслабват. В резултат на това аморфното тяло омеква и става течно.
Познавайки структурата на аморфните тела, е възможно да се създават материали с определени свойства. IN последните годиниаморфните тела се използват широко в производството на четящи глави на аудио и видео рекордери, записващи и запаметяващи устройства в компютърната техника, магнитни екрани и др.
T°,Ct°,C t,min Графика на температурата на кристално тяло (лед) спрямо времето на нагряването му. Началната температура на леда е 40 ° C. A F E D C B K AB - нагряване на лед BC - топене на лед CD - нагряване на вода DE - охлаждане на вода EF - втвърдяване на вода FK - охлаждане на лед Докато ледът се топи, температурата му не промяна. Q Q
Лед Вода t°,Ct°,C t,min A D C B AB – нагряване на лед BC – топене на лед CD – нагряване на вода Докато ледът се топи, неговата температура не се променя. Q Q Енергията, която кристалното тяло получава по време на топенето, се изразходва за разрушаването на кристала. Следователно температурата му не се променя. ?!
Калай Олово 1 kg Q = 0, J Q = 0, J Специфичната топлина на топене () е физическо количество, показващ колко топлина трябва да се достави кристално тялос тегло 1 kg, така че при температурата на топене напълно да премине от твърдо в течно състояние.Единица SI за специфична топлина на топене е 1 J/kg. = [J/kg] Q = m Q/mm Q/
Втвърдяване Охлаждане Изпускане Q t = топене t = втвърдяване t Охлаждане t, °C t, min t1t1 t2t2 t 1. По време на охлаждане температурата на течността намалява. 2. Скоростта на движение на частиците намалява. 3. Вътрешната енергия на течността намалява. 4. Когато тялото се охлади до точката на топене, кристалната решетка започва да се възстановява. Начална температура на течността Q = - m Температурата, при която веществото се втвърдява, се нарича температура на втвърдяване. Количеството топлина, отделена при втвърдяване (кристализация), е равно на количеството топлина, погълната при топенето.
Специфична топлина на топене на някои вещества (при точка на топене и нормално атмосферно налягане. Вещество Точка на топене, °C Специфична топлина на топене, 10 5 J/kg Специфична топлина на топене, kJ/kg Алуминий 6603,9390 Лед 03,4340 Желязо 15392,7270 Мед 10852,1210 Парафин 801,515 0 Алкохол - 1141.1110 Сребро 9620.8787 Стомана 15000.8484 Злато 10640.6767 Водород - 2590.5959 Калай 2320.5959 Олово 3270.2525 Кислород - 2190 .1414 Живак - 390.1212 Специфична топлина на fu сион на някои вещества (при точка на топене и нормално атмосферно налягане. Вещество Точка на топене, °C Специфична топлина на топене, 10 5 J/kg Специфична топлина на топене, kJ/kg Алуминий 6603.9390 Лед 03.4340 Желязо 15392.7270 Мед 10852.1210 Парафин 801.5150 Алкохол - 1141.1110 Сребро 9620.8787 Стомана 15000.8484 Злато 1 0640.6767 Водород - 2590.5959 Калай 2320.5959 Олово 3270.2525 Кислород - 2190.1414 Живак - 3 90.1212 Какво означава числото = 84 k средно?J/kg за стомана?При топене на 1 kg стомана при точката на топене и нормално атмосферно налягане се абсорбира 84 kJ топлина. Специфична топлина на топене на някои вещества (при точка на топене и нормално атмосферно налягане. Вещество Точка на топене, °C Специфична топлина на топене, 10 5 J/kg Специфична топлина на топене, kJ/kg Алуминий 6603,9390 Лед 03,4340 Желязо 15392,7270 Мед 10852,1210 Парафин 801,515 0 Алкохол - 1141.1110 Сребро 9620.8787 Стомана 15000.8484 Злато 10640.6767 Водород - 2590.5959 Калай 2320.5959 Олово 3270.2525 Кислород - 2190 .1414 Живак - 390.1212 Каква е специфичната топлина на синтез за мед? Какво означава това число? При топене на 1 кг мед при точката на топене и нормално атмосферно налягане се абсорбира 2.J топлина.
Решаване на задачи по темата „Специфична топлина на топене“
Какво количество топлина ще се отдели при кристализацията на 10 грама сребро, взето при точката на топене, и последващото му охлаждане до 62°C? Дадено е: m = 10 g t 2 = 62ºС Q - ? SI 0,01 kg t 1 = 962 ºС АВ – кристализация на сребро ВС – охлаждане на течно сребро 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 Отговор: Q = 3120 J λ = 0, J/ kg s = 250 J/kg ºС t,min t,ºСt,ºС Решение:
Какво количество топлина е необходимо, за да се стопят 400 g калай, взети при точката на топене? Каква е масата на разтопения калай, ако 35,4 kJ топлина са били изразходвани за стопяването на калай? Калайът се взема при точката на топене. Вариант 1 Вариант 2 Вариант 3* Какво количество топлина е необходимо за стопяване на 200 cm 3 алуминий, взет при температура 66º C?
§ 15. Отговорете на въпроси (устно), научете определения. Пр. 12 на страница 47 (1,4,5). Писмено В тетрадки за домашни. Изтеглихте тази презентация... Вероятно ще я използвате в час. Забравихте ли да кажете „благодаря“ на автора? Нововъведения: 1) Домашните вече ще се пишат в отделни (тънки) тетрадки за домашни 2) Оценките F за неизпълнени задачи вече ще се дават веднага и без забавяне под формата на „минус“
