При какой температуре начался процесс плавления?

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

Плавкий предохранитель
Плавленые огнеупоры

Смотреть что такое «Плавление» в других словарях:

плавление — таяние; плавка, купеляция, топка, топление. Ant. застывание Словарь русских синонимов. плавление сущ.) Словарь русских синонимов. Контекст 5.0 Информатик. 2012 … Словарь синонимов

ПЛАВЛЕНИЕ — ПЛАВЛЕНИЕ, переход вещества из твердого кристаллического состояния в жидкое. Плавление фазовый переход 1 го рода. При постоянном внешнем давлении плавление чистого вещества происходит при постоянной температуре, называемой температурой плавления … Современная энциклопедия

Плавление — ПЛАВЛЕНИЕ, переход вещества из твердого кристаллического состояния в жидкое. Плавление фазовый переход 1 го рода. При постоянном внешнем давлении плавление чистого вещества происходит при постоянной температуре, называемой температурой плавления … Иллюстрированный энциклопедический словарь

ПЛАВЛЕНИЕ — переход твердого кристаллического вещества в жидкое состояние (фазовый переход первого рода). При постоянном внешнем давлении плавление чистого вещества происходит при постоянной температуре (tпл), называется температурой плавления; tпл при… … Большой Энциклопедический словарь

ПЛАВЛЕНИЕ — переход в ва из кристаллич. (твёрдого) состояния в жидкое, происходит с поглощением теплоты (фазовый переход I рода). Гл. хар ками П. чистых в в явл. температура плавления (Tпл) и теплота плавления (Lпл). Темп pa П. зависит от внеш. давления р;… … Физическая энциклопедия

плавление — и устарелое плавление … Словарь трудностей произношения и ударения в современном русском языке

ПЛАВЛЕНИЕ — ПЛАВЛЕНИЕ, плавления, мн. нет, ср. (спец.). Состояние по гл. плавиться, процесс перехода из твердого состояния в жидкое под воздействием высокой температуры. Точка плавления (температура, при которой вещество начинает плавиться). Толковый словарь … Толковый словарь Ушакова

плавление — ПЛАВИТЬ, влю, вишь; вленный; несов., что. Делать жидким, нагревая, накаливая. П. металл. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

ПЛАВЛЕНИЕ — ср., ·длит. плавка жен., ·об. действие по гл. Плавка лесу, гонка. Плавка металлов, топка. Замечательно, что и топить, также как плавить, относится к огню и к воде. Плавеж муж. плавка скота, переправа вплавь; | самое место в реке, удобное для… … Толковый словарь Даля

ПЛАВЛЕНИЕ — ПЛАВЛЕНИЕ, процесс перехода из твердого (аморфного или кристаллического) состояния в жидкое. Каждое вещество плавится при вполне определенной для него t°, к рая называется точкой П. Эта t° зависит от.внешнего давления^ Точка П.… … Большая медицинская энциклопедия

плавление — Фазовый переход вещества из кристаллического состояния в жидкое. [Сборник рекомендуемых терминов. Выпуск 103. Термодинамика. Академия наук СССР. Комитет научно технической терминологии. 1984 г.] Тематики термодинамика EN fusionmelting DE… … Справочник технического переводчика

Школьная Энциклопедия

Nav view search

Искать

Плавление и кристаллизация

Подробности Категория: Молекулярно-кинетическая теория Опубликовано 06.11.2014 13:52 Просмотров: 12624

Одно и то же вещество при определённых условиях может находиться в различных агрегатных состояниях — твёрдом, жидком или газообразном. При переходе из одного состояния в другое состав молекул этого вещества не меняется. Изменяется только их расположение, характер теплового движения и силы межмолекулярного воздействия.

Из твёрдого состояния вещество переходит в жидкое, а из жидкого в газообразное. Такой переход называют фазовым переходом.

Плавление

При низких температурах все вещества замерзают и превращаются в твёрдые тела, атомы и молекулы в которых упакованы так плотно, что силы их взаимного притяжения позволяют им совершать только колебательные движения около положения равновесия. Поэтому при обычных условиях твёрдые тела сохраняют объём и форму.

Процесс перехода вещества из твёрдого состояния в жидкое называют плавлением. Это процесс происходит при повышении температуры.

Весной, когда пригревает солнышко, начинают таять снежные сугробы. Мельчайшие кристаллики льда, из которых состоит снег, превращаются в воду. Но, несмотря на то, что воздух прогревается, и его температура становится выше нуля, температура тающего снега, и температура талой воды остаются равными 0 0 С до тех пор, пока снег не растает совсем. Всё дело в том, что плавление происходит постепенно. Вещество при плавлении поглощает тепло, которое получает извне, и некоторое время одновременно находится и в твёрдом, и в жидком состоянии. И его температура не меняется, пока всё оно не расплавится и не станет жидким.

Что происходит при нагревании твёрдого вещества? При повышении температуры скорость колебаний частиц внутри вещества увеличивается. Следовательно, увеличивается и его внутренняя энергия. При определённой температуре, которую называют температурой плавления, кристаллическая решётка твёрдого тела начинает разрушаться. Молекулы получают большую свободу. Они могут перескакивать и занимать другие положения. Вещество превращается в жидкость.

Чтобы твёрдое вещество начало плавиться, его необходимо нагреть до температуры плавления. Когда оно начинает получать тепло извне, некоторое время его температура будет расти прямо пропорционально времени нагревания. Так будет до тех пор, пока оно не начнёт плавиться. Но как только его температура станет равной температуре плавления, она перестанет изменяться и будет постоянной, пока всё вещество не превратится в жидкость. После этого температура жидкости снова начнёт повышаться.

Но если жидкость перестанет получать тепло, она начнёт остывать. И как только её температура снизится до значения, равного температуре плавления, начинается процесс кристаллизации.

Каждое вещество имеет свою температуру плавления. При нормальном давлении (760 мм рт.ст.) лёд начинает плавиться при 0 о С. Самую высокую температуру плавления среди металлов имеет вольфрам — 3422 °C. Простое вещество углерод плавится при температуре 3500 — 4500 °C. А температура плавления спирта — минус 114 о С.

Кристаллизация

Когда температура жидкости понижается, её молекулы становятся менее подвижными. А силы притяжения, которые удерживают молекулы в определённом строгом порядке, характерном для твёрдого тела, увеличиваются.

Если жидкое вещество охладить до определённой температуры, то оно затвердеет. Процесс фазового перехода из жидкого состояния к твёрдому называется кристаллизацией. В отличие от плавления, когда вещество получает тепло, при кристаллизации оно его отдаёт, а его температура снижается.

Температура, при которой происходит этот процесс, называется температурой кристаллизации. Для чистого вещества температура плавления равна температуре кристаллизации.

Как и плавление, кристаллизация также происходит постепенно. Точно так же жидкость и твёрдое вещество будут иметь одинаковую температуру до тех пор, пока не затвердеет всё вещество.

Расплавленное паяльником жидкое олово застывает и становится твёрдым, кода мы убираем паяльник. Расплавленный жидкий металл, разлитый в формы, отвердевает при снижении температуры.

Кристаллизацию в природе мы наблюдаем ежегодно, когда при низкой температуре замерзает вода в водоёмах, на землю вместо капелек дождя падают снежинки.

График изменения агрегатного состояния вещества

Процессы плавления и кристаллизации хорошо видны на графике, показывающем, как меняется агрегатное состояние вещества в зависимости от температуры.

Измерим температуру куска льда. Термометр показывает -20 о С. Положим лёд в ведро и занесём в помещение. Постепенно он начнёт таять, а его температура — повышаться. Когда на термометре будет 0 о С, дальнейшего повышения температуры не произойдёт, пока не растает весь лёд. Когда же он весь превратится в воду, вода в ведре начнёт нагреваться, пока не достигнет комнатной температуры.

Вынесем ведро с водой на мороз. Вода продолжит остывать. Когда её температура опустится до 0 о С, она начнёт превращаться в лёд. А температура не будет изменяться, пока не затвердеет вся вода. И только после этого она снова начнёт постепенно понижаться до значения, равного температуре воздуха.

С помощью подобного графика можно отобразить изменения агрегатного состояния любого вещества.

Тест Агрегатные состояния вещества. Плавление и отвердевание кристаллических тел 8 класс

Тест Агрегатные состояния вещества. Плавление и отвердевание кристаллических тел 8 класс с ответами. Тест включает 18 заданий.

1. Агрегатное состояние вещества — это его пребывание в виде

1) твердого тела
2) жидкого тела
3) газообразного тела
4) какого-либо из этих трех тел

2. В каком агрегатном состоянии могут находиться железо и ртуть?

1) железо в твердом, ртуть в жидком
2) и железо, и ртуть в жидком
3) и железо, и ртуть в твердом
2) оба вещества могут находиться в любом агрегатном состоянии

3. От чего зависит, в каком именно агрегатном состоянии находится вещество?

1) от числа и состава молекул
2) от расположения, взаимодействия и движения молекул
3) от расположения и состава молекул
4) от взаимодействия и числа молекул

4. Что происходит с молекулами вещества при его переходе из одного агрегатного состояния в другое?

1) меняется состав молекул
2) изменяются форма и состав молекул
3) молекулы остаются прежними
4) молекулы приобретают другие размеры

5. Плавление — это

1) таяние снега или льда
2) разжижение вещества, когда оно получает теплоту
3) переход при получении веществом энергии из твердого со- стояния в жидкое

6. Температура, при которой вещество плавится, называется

1) температурой перехода в жидкое состояние
2) температурой плавления
3) температурой таяния

7. Температура плавления цинка 420 °С. В каком состоянии находится этот металл, если его температура 410 °С (№1)? 430 °С (№2)?

1) №1 — твердом, №2 — жидком
2) №1 — жидком, №2 — твердом
3) №1 и №2 — жидком
4) №1 и №2 — твердом

8. Отвердевание — это

1) отдача веществом энергии и превращение в другое вещество
2) переход вещества из жидкого состояния в твердое
3) замерзание воды

9. Как изменяется внутренняя энергия вещества при плавлении? При отвердевании?

1) при плавлении уменьшается, при отвердевании увеличивается
2) не изменяется
3) в том и другом случае возрастает
4) при плавлении увеличивается, при отвердевании уменьшается

10. Температура плавления стали 1500 °С. При какой температуре она отвердевает?

1) при температурах ниже 1500 °С
2) при 1500 °С
3) при температурах выше 1500 °С
4) при любой температуре, если отдает энергию

11. Из какого металла — алюминия, меди или стали — нужно изготовить плавильный сосуд, чтобы расплавить в нем свинец?

1) из алюминия
2) из меди
3) из стали
4) из любого названного

12. В сосуд с расплавленным алюминием упали цинковая и железная пластинки. Какая из них расплавится?

1) цинковая
2) железная
3) никакая
4) обе

13. В каком состоянии будут находиться ртуть и натрий при комнатной температуре (20 °С)?

1) в твердом
2) в жидком
3) ртуть — в жидком, натрий в твердом
4) ртуть в твердом, натрий в жидком

14. На рисунке изображен график нагревания и таяния снега и нагревания полученной из него воды. Какой участок графика соответствует таянию снега? Сколько примерно времени оно длилось? До какой температуры нагрелась вода за 5 мин?

1) ВС; 3,5 мин; 30 °С
2) ВС; 2 мин; 30 °С
3) АВ; 1,5 мин; 30 °С
4) ВС; 3,5 мин; 40 °С

15. Воду из комнаты с температурой 25 °С вынесли на 30-градусный мороз, где она превратилась в лед. График изменения ее температуры и льда показан на рисунке. Какой его участок соответствует отвердеванию воды? О чем свидетельствует участок DE?

1) ВС; о достижении льдом температуры окружающего воздуха и прекращении ее изменения
2) АВ; о выравнивании температур льда и воздуха
3) CD; о том, что температура льда стала равной 30 °С

16. Что происходит с температурой вещества во время его плавления?

1) она понижается
2) повышается
3) остается постоянной

17. Какой из приведенных графиков изменения температуры вещества соответствует процессу его отвердевания, какой нагреванию без перехода в другое агрегатное состояние?

18. Какой участок изображенных здесь графиков №1 и №2 изменения температуры вещества соответствует его отвердеванию?

Ответы на тест Агрегатные состояния вещества. Плавление и отвердевание кристаллических тел 8 класс
1-4
2-4
3-2
4-3
5-3
6-2
7-1
8-2
9-4
10-2
11-4
12-1
13-3
14-2
15-1
16-3
17-4
18-2

Температура плавления

Температура плавления (обычно совпадает с температурой кристаллизации) — температура, при которой твёрдое кристаллическое тело совершает переход в жидкое состояние и наоборот. При температуре плавления вещество может находиться как в жидком, так и в твёрдом состоянии. При подведении дополнительного тепла вещество перейдёт в жидкое состояние, а температура не будет изменяться, пока всё вещество в рассматриваемой системе не расплавится. При отведении лишнего тепла (охлаждении) вещество будет переходить в твёрдое состояние (застывать), и, пока оно не застынет полностью, его температура не изменится.

Температура плавления/отвердевания и температура кипения/конденсации считаются важными физическими свойствами вещества. Температура отвердевания совпадает с температурой плавления только для чистого вещества. На этом свойстве основаны специальные калибраторы термометров для высоких температур. Так как температура застывания чистого вещества, например олова, стабильна, достаточно расплавить и ждать, пока расплав не начнёт кристаллизоваться. В это время, при условии хорошей теплоизоляции, температура застывающего слитка не изменяется и в точности совпадает с эталонной температурой, указанной в справочниках.

Смеси веществ не имеют температуры плавления/отвердевания вовсе и совершают переход в некотором диапазоне температур (температура появления жидкой фазы называется точкой солидуса, температура полного плавления — точкой ликвидуса). Поскольку точно измерить температуру плавления такого рода веществ нельзя, применяют специальные методы (ГОСТ 20287 и ASTM D 97). Но некоторые смеси (эвтектического состава) обладают определенной температурой плавления, как чистые вещества.

Аморфные (некристаллические) вещества, как правило, не обладают чёткой температурой плавления. С ростом температуры вязкость таких веществ снижается, и материал становится более жидким.

Поскольку при плавлении объём тела изменяется незначительно, давление мало влияет на температуру плавления. Зависимость температуры фазового перехода (в том числе и плавления, и кипения) от давления для однокомпонентной системы даётся уравнением Клапейрона-Клаузиуса. Температуру плавления при нормальном атмосферном давлении (101 325 Па, или 760 мм ртутного столба) называют точкой плавления.

Связанные понятия

Упоминания в литературе

Связанные понятия (продолжение)

Концентрационным переохлаждением (КП) называют явление, которое возникает при направленной кристаллизации расплава, содержащего примесь, и заключающееся в том, что в результате перераспределения примеси в расплаве перед фронтом кристаллизации образуется некий слой, в пределах которого расплав оказывается переохлаждённым. Этот участок расплава называется зоной КП.

Читать еще: Расшифровка марки стали. Расшифровка сплавов и сталей

Эта статья о способе обработки металлов. О методе укрепления здоровья человека см. ЗакаливаниеЗака́лка — вид термической обработки материалов (металлы, сплавы металлов, стекло), заключающийся в их нагреве выше критической точки (температуры изменения типа кристаллической решетки, то есть полиморфного превращения, либо температуры, при которой в матрице растворяются фазы, существующие при низкой температуре), с последующим быстрым охлаждением. Закалку металла для получения избытка вакансий не следует.

Диагра́мма фа́зового равнове́сия (диаграмма состоя́ния) желе́зо—углеро́д (иногда эту диаграмму называют «диаграмма железо—цементит») — графическое отображение фазового состояния сплавов железа с углеродом в зависимости от их химического состава и температуры.

Сайт для сварщиков.

Интернет проект о сварке. Территория сварки всегда с вами!

Температура плавления металлов и сплавов с таблицей.

Каждый металл и их сплавы имеют различные свойства. Одно из таких свойств — температура плавления. Каждый металл плавится при разной температуре. Все что нужно для перевода вещества из твёрдого состояния в жидкое — источник тепла, который будет разогревать металл до определенной температуры.

Так как у каждого металла температура плавления различная, можно определить менее устойчивый металл к температуре и более. Так самый легкоплавкий металл — ртуть, он готов перейти в жидкое состоянии при температуре равно 39 градусов по цельсию. А вот вольфрам( из чего собственно и сделаны вольфрамовые электроды для аргоновой сварки), расплавится только по достижению температуры в 3422 градусов цельсии.

Что касается сплавов, таких как сталь и прочих, определить температуру, при которой те будут плавиться, довольно сложно. Вся сложность в их составе… Так как состав разный, то и температура плавления различная. Как правило, для сплавов указывается диапазон температур, при которых он будет плавиться. Вообще, температура плавления металлов интересная тема.

Способы плавления

Способов плавления два — внешний и внутренний. Каждый из способов по своему эффективен. Во время применений внешнего способа плавления, на металл или сплав воздействуют теплом с наружи, на пример в печи. А в случае с внутренним, через металл пропускается высокий разряд электрического тока или воздействуют электромагнитным полем.

На фото индукционный электромагнитный нагреватель металла для кузнечного дела.

Процесс плавления

Во время нагрева металла, в его кристаллической решетке начинается повышенное движение молекул. Они начинают двигаться с высокой(относительно) амплитудой, что увеличивает расстояние, между кристалами самой решетки. Образуются дефекты( пустота между атомами), что и является началом процесса плавления. Вот так происходить плавление металла при определенных температурах.

Группы металлов по температуре плавления

Все металлы можно разделить на три группы в связи с температурой их плавления. Ниже можно наблюдать список групп.

Тугоплавкие (от 1600°C и выше)
Среднеплавкие (от 600°C до 1600°C)
Легкоплавкие (до 600°C)

Выше вы можете наблюдать три группы плавления металлов по необходимой температуре. Какие это металлы конкретно, вы сможете посмотреть в таблице.

Таблицы плавления металлов и сплавов

Ниже, представлены таблицы, для наглядного знакомства с температурами плавления тех или иных металлов и их сплавов.

Параграф 15 — Перышкин А.В., 8 класс.

1. Как объяснить процесс плавления тела на основе учения о строении вещества?

В кристаллах молекулы расположены в строгом порядке. Однако и в кристаллах они находится в тепловом движении (колеблются). При нагревании тела средняя скорость движения молекул возрастает. Следовательно, возрастает и их средняя кинетическая энергия и температура. Вследствие этого размах колебаний молекул увеличивается. Когда тело нагреется до температуры плавления, то нарушается порядок в расположении частиц в кристаллах. Кристаллы теряют свою форму. Вещество плавится, переходя из твердого состояния в жидкое.

2. На что расходуется энергия топлива при плавлении кристаллического тела, нагретого до температуры плавления?

Вся энергия, которую получает кристалл — кристалическое тело после того, как оно уже нагрето до температуры плавления, расходуется на разрушение кристалла. В связи с этим температура тела перестает повышаться.

3. Что называется удельной теплотой плавления?

Удельная теплота плавления — это физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо сообщить кристаллическому телу массой 1 кг, чтобы при температуре плавления полностью перевести его в жидкое состояние.

4. Как объяснить процесс отвердевания на основе учения о строении вещества?

Скорость и средняя кинетическая энергия молекул в охлажденном расплавленном веществе уменьшается. Силы притяжения теперь могут удерживать медленно движущиеся молекулы друг около друга. Вследствие этого расположение частиц становится упорядоченным — образуется кристал. Выделяющаяся энергия расходуется на поддержание постоянной температуры.

5. Как вычисляют количество теплоты, необходимое для плавления кристаллического тела, взятого при температуре плавления?

Количество теплоты, необходимое для плавления кристаллического тела при температуре плавления, рассчитывают по формуле: Q = λm

m — масса тела; λ — удельная теплота плавления.

6. Как вычислить количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации тела, имеющего температуру плавления?

Количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации тела массой m, определяется также по формуле: λm

§ 13. Плавление и отвердевание кристаллических тел

Фазовая диаграмма воды. Плавлению (и кристаллизации) соответствует ветвь левее и выше тройной точки, сублимации — ветвь левее и ниже тройной точки.

Причины отказа механики

• Прогиб

• Коррозия

• Пластическая деформация

• Усталость материала

• Удар

• Трещина

• Плавление

• Износ

— это процесс перехода тела из кристаллического твёрдого состояния в жидкое, то есть переход вещества из одного агрегатного состояния в другое. Плавление происходит с поглощением
теплоты плавления
и является фазовым переходом первого рода, которое сопровождается скачкообразным изменением теплоёмкости в конкретной для каждого вещества температурной точке превращения — температура плавления.

Способность плавиться относится к физическим свойствам вещества[1]

При нормальном давлении, наибольшей температурой плавления среди металлов обладает вольфрам (3422 °C), среди простых веществ — углерод (по разным данным 3500 — 4500 °C[2]) а среди произвольных веществ — карбид тантала-гафния Ta4HfC5 (3942 °C). Можно считать, что самой низкой температурой плавления обладает гелий: при нормальном давлении он остаётся жидким при сколь угодно низких температурах.

Многие вещества при нормальном давлении не имеют жидкой фазы. При нагревании они путём сублимации сразу переходят в газообразное состояние.

Фазовые переходы на диаграмме температуры и давления

Лед, вода, пар – классический пример трех агрегатных состояний вещества. Не всегда вещества демонстрируют такие же «правильные» фазовые переходы. Например, углекислый газ замерзает и переходит в кристаллическую фазу при температуре -56,6°С, минуя жидкую фазу. При нагревании твердый диоксид углерода не плавится, а испаряется, переходя сразу в газообразное состояние. Но при более высоких температурах и высоком давлении возможен переход диоксида углерода в жидкое состояние, а при дальнейшем охлаждении жидкой фазы происходит кристаллизация. Фазовые переходы между агрегатными состояниями того или иного вещества изображаются на p-t диаграмме (по оси абсцисс откладывается температура, по оси ординат – давление). Диаграмма фазовых переходов лед-вода-пар показана для условий, когда лед находится не в воздушной среде, а в замкнутом объеме, где из газов присутствует только водяной пар. По диаграммам можно проследить, что при повышении давления вода замерзает при более низких температурах; диоксид углерода, наоборот, имеет прямую зависимость температуры кристаллизации от давления.

Происхождение и нахождение меди в природе

Свое название химический элемент получил от названия острова Кипр (Cuprum), там его научились добывать еще в 3 тысячелетии до н.э. В периодической системе химических элементов у меди 29 атомный номер, она расположена в 11 группе 4-го периода. Элемент является пластичным переходным металлом, имеющим золотисто-розовый цвет.
По распространению в земной коре элемент занимает среди других элементов 23 место и чаще всего встречается в виде сульфидных руд. Самыми распространенными видами являются медный колчедан и медный блеск. На сегодняшний день есть несколько способов получения меди из руды, но любая из технологий требует поэтапного подхода, чтобы достичь конечного результата.

В самом начале развития цивилизации люди научились получать и использовать медь, а также ее сплавы. Уже в то далекое время они добывали не сульфидную, а малахитовую руду.В таком виде она не нуждалась в предварительном обжиге. Смесь руды с углями помещали в глиняный сосуд, которые опускали в небольшую яму, после чего смесь поджигали,
угарный газ помогал восстановиться малахиту до состояния свободной меди.
В природе медь встречается не только в руде, но и в самородном виде, самые богатые месторождения находятся на территории Чили. Сульфиды меди часто образуются в среднетемпературных геотермальных жилах. Часто медные месторождения могут быть в виде осадочных пород — сланцы и медяные песчаники, которые встречаются в Читинской области и Казахстане.

Кристаллизация и затвердевание: в чем разница?

Твердые вещества могут не быть кристаллическими. Например, стекло и стеклоподобные аморфные вещества постепенно затвердевают при остывании; у них нет явно выраженной точки фазового перехода. Плавление стекла тоже происходит в некотором диапазоне температур, зависящем от химического состава и наличия примесей. Отличие кристаллизации от затвердевания – в наличии фазового перехода, во время которого сохраняется постоянная температура:

если тепло не подводить, то жидкая и твердая фазы будут оставаться в равновесии;
если тепло поступает, то кристаллы будут плавиться, при сохранении температуры фазового перехода;
если тепло отводить, то происходит рост кристаллов, температура фазового перехода сохраняется, пока вся жидкая фаза не перейдет в кристаллическую.

Например, смесь воды со льдом в жаркий день сохраняет нулевую температуру, пока весь лед не растает. Поступающее тепло увеличивает внутреннюю энергию за счет приобретения молекулами дополнительных степеней свободы, но температура сохраняется прежняя до того, как лед полностью растает.

КРИСТАЛЛИЗАЦИИ И РАЗВИТИЯ ПЛАСТИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ

Плавление и кристаллизация металла при точечном, рельефной и шовной сварке

При точечной, рельефной и шовной сварке сварное соединение образуется из общей ванны жидкого металла в результате кристаллизации. Расплавление металла начинается с центральной зоны соединения и постоянно расширяется на периферию. Расплавленный металл удерживается от вытекания в зазор уплотняющим пояском, где сварка произошла в твердой фазе. На поверхности металла обычно присутствуют пленка оксидов и остатки загрязнений даже после тщательной зачистки. Все эти неметаллические вещества частично выдавливаются к периферии в начальной стадиии нагрева, а часть их распределяется по всему объему литого ядра.

Расплавленный металл литого ядра под действием электромагнитных сил, возникающих от взаимодействия сварочного тока с его собственным электромагнитным полем, находится в движении и хорошо иеремешиилегся. При этих способах сварки средний химический состав литого ядра не изменяется, так как весь объем его хорошо герметизирован н надежно изолирован от окружающей атмосферы.

После выключения сварочного тока начинается быстрое охлаждение и возникают первые центры кристаллизации на поверхности оплавленных зерен. Преимущественное развитие получают те зерна, ориентация которых наиболее благоприятна для ото да теплоты. Рост зерен идет в форме демаршев до взаимной встречи в центре ядра.

При сварке цветных металлов и сплавов на их основе кристаллизация вследствие большой теплопроводности идет с большей скоростью. Если эти материалы имеют небольшой температурный интервал кристаллизации, то образуются дендриты. При большом интервале кристаллизации в центре литого ядра появляется область неориентированных кристаллов. Этому также способствует ликвация во время охлаждения. По м ере кристаллизации расплавленный металл обогащается легирующими примесями и его состав приближается к составу эвтектики, а оставшаяся масса металла начинает кристаллизоваться сразу из многих центров. Во время кристаллизации металл затвердевает как бы в «изложнице», которая образуется массой свариваемого металла Несвободная усадка приводит к образованию рыхлот. Этот дефект устраняется проковкой, которая вызывает термопластическую деформацию еще нагретого металла.

Спонсор статьи предлагает вязку арматуры и уплотнение асфальтобетона.

Фазовый переход в твердом веществе между двумя кристаллическими состояниями

Иначе ведет себя углерод. У него несколько фазовых переходов. Из жидкой формы, при отводе тепла, он переходит в кристаллическую фазу – графит; при высоком давлении более 120 000 атм. жидкий углерод кристаллизуется в алмаз. Кроме того, есть фазовый переход между двумя твердыми кристаллическими фазами: графитом и алмазом.

На рисунке красной линией показана диаграмма фазового перехода между алмазом и графитом. Температура фазового перехода зависит от давления, процессы, происходящие в твердом теле, аналогичны кристаллизации воды: если тепло подводить, то алмаз переходит в графит; если тепло отводить при соответствующем высоком давлении, то происходит переход, кристаллизация графита в алмаз. Можно видеть, что переходы между алмазом и графитом совершаются при высоких температурах и давлениях, а при нормальном давлении и температуре алмаза вроде бы и не должно быть. Действительно, при низком давлении графит нельзя превратить в алмаз. Но если алмаз образовался под воздействием высокого давления, при охлаждении и уменьшении давления он сохраняет свою структуру: это метастабильное состояние. Действительно, из всех кристаллов алмаз самый нестойкий: при нагревании до 1400°С он превращается в графит – устойчивую при нормальном давлении фазу.

Примечания

С. Т. Жуков Химия 8-9 класс, Глава 1. Основные представления и понятия химии
Разброс экспериментальных данных связан, по видимому, с фазовым переходом графит-карбин и различной скоростью нагрева при измерениях. Климовский И. И., Марковец В. В.
Влияние фазового перехода графит-карбин на излучательную способность графитовых образцов при их нагревании до температур 3000 K и более // International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology. — 2007. — № 6 (50). — С. 50—59. Архивировано 26 октября 2020 года.
Андреев В. Д.
Избранные проблемы теоретической физики.. — Киев: Аванпост-Прим,. — 2012.
Мейер К. Физико-химическая кристаллография, М., «Металлография», 1972
Lindemann F. A. // Phys.Z., 1910, v.11, p.609
Wood W. W., Jacobson J. D.
Preliminary Results from a Recalculation of the Monte Carlo Equation of State of Hard Spheres // J. Chem. Phys.. — 1957. — № 27. — С. 1207. — DOI:10.1063/1.1743956.
Alder B. J., Wainwright T. E.
Phase Transition in Elastic Disks // Phys. Rev.. — 1962. — № 127. — С. 359. — DOI:10.1103/PhysRev.127.359.
Hoover W. G., Gray S. G., Johnson K. W.
Thermodynamic Properties of the Fluid and Solid Phases for Inverse Power Potentials // J. Chem. Phys.. — 1971. — № 55. — С. 1128. — DOI:10.1063/1.1676196.
Пайнс Д. Элементарные возбуждения в твёрдых телах. М., Мир, 1965.
Андреев В. Д.
Крэш (crash)-конформационная кинематика ковалентной решетки алмаза при плавлении. // Журнал структурной химии. — 2001. — № 3. — С. 486—495.
Андреев В. Д.
«Фактор плавления» при межатомных взаимодействиях в алмазной решетке. // Химическая физика. — 2002. — № 8,т.21. — С. 35—40.

Читать еще: Какие методы измерения твердости металлов используются сегодня?

Кристаллизация жидких кристаллов

Есть вещества, имеющие несколько кристаллических фаз в твердом состоянии; но есть целый класс веществ, имеющих несколько фазовых переходов в жидком состоянии: это вещества, раствор или расплав которых образует жидкие кристаллы. Жидкие кристаллы имеют для нас важнейшее значение. Живые ткани построены из органических молекул, частично упорядоченных; то есть все живые существа состоят из жидких кристаллов. Жидкие кристаллы – это частично упорядоченные двумерные или одномерные структуры. Они стабильны в узком диапазоне температур, являются промежуточным состоянием между кристаллической и жидкой фазами. Переход от трехмерной кристаллической решетки к двумерной или одномерной структуре происходит при температуре фазового перехода; после того, как весь образец перейдет в жидкокристаллическое состояние, температура начинает повышаться, и повышается до значения, соответствующего следующему фазовому переходу. В конце концов частично упорядоченная структура переходит в жидкую фазу, при температуре соответствующего фазового перехода.

Можно ли расплавить платину в домашних условиях

Интересно, есть ли возможность плавки платины в домашних условиях — сразу оговорюсь, что приступать к таким действиям следует в том случае, если вы разбираетесь в теме! Методы самостоятельного плавления кустарны и порой небезопасны.

Получить чистый продукт без примесей в таких условиях практически невозможно, все способы плавки не идеальны. Лучше обратиться за помощью к специалисту.

Необходимое оборудование и материалы

Некоторые любители плавят платину с помощью собранных своими руками газовых горелок с использованием кислородных баллонов, кто-то делает это сварочным аппаратом. Необходим также фарфоровый тигель (горшочек для нагрева).

Подготовка шихты

В целом процесс подготовки не отличается от промышленного, разумеется, в рамках ваших возможностей, которые в условиях дома крайне ограничены.

Процесс плавки

Сплав помещается в тигель и накаляется газовой горелкой, сварочным инвертором или другими самодельными приспособлениями до достижения необходимой температуры.

Получение отливок

Отлитый металл бывает разного вида в зависимости от созданной формочки. Тут играют роль ваши предпочтения. Главное — дать платине остыть и пользоваться инструментами предосторожности.

Температура плавления

Нормальной температурой плавления свинца является температура 327,46 С, она достигается относительно быстро. Вторым показателем для процесса плавки выступает температура литься – 400-450 градусов, в этом диапазоне металл приобретает необходимую вязкость и консистенцию для заполнения форм.

При работе с расплавленным металлом необходимо надеть респиратор

Меры безопасности

При работе с расплавленным металлом необходимо обязательно обеспечить защиту кожи от термического ожога. Во время работ обязательно одеваются несгораемые перчатки, суконная или полотняная одежда, способная выдержать попадание расплавленного вещества.

Кроме этого, необходимо одеть респиратор или марлевую повязку для защиты органов дыхания – свинец токсичное вещество.

Таким образом, следуя этим советам и используя информацию о процессе плавления, не будет большой проблемы отлить грузило для рыбалки или переплавить остатки старого аккумулятора в один слиток.

Урок по физике «График плавления и отвердевания кристаллических тел»

Разделы: Физика

Цели и задачи урока: совершенствование навыков умения графического решения задач, повторение основных физических понятий по данной теме; развитие устной и письменной речи, логического мышления; активизации познавательной деятельности через содержание и степень сложности задач; формирование интереса к теме.

Этапы урока	Время, мин	Приёмы и методы
1. Повторение.	7-10	Опрос. Беседа по вопросам
2. Изучение нового материала.	10	Рассказ. Постановка и обсуждение опытов.
3. Отработка знаний и умений.	10-15	Фронтальный физический эксперимент.
4.Самостоятельная работа.	10	Выполнение работы. Контроль знаний.
5. Просмотр видеоролика	2
6. Домашнее задание	1-2	Сообщение учителя.

Необходимые оборудование и материалы: компьютер, проектор, экран, доска, программа Ms Power Point, у каждого ученика: термометр лабораторный, пробирка с парафином, пробиркодержатель, стакан с холодной и горячей водой, калориметр.

Запуск презентации «клавиша F5», остановка — «клавиша Esc».

Смены всех слайдов организованы по щелчку левой кнопкой мыши (или по клавише «стрелка вправо»).

Возврат к предыдущему слайду «стрелка влево».

I. Повторение изученного материала.

1. Какие агрегатные состояния вещества вы знаете? (Слайд 1)

2. Чем определяется то или иное агрегатное состояние вещества? (Слайд 2)

3. Приведите примеры нахождения вещества в различных агрегатных состояниях в природе. (Слайд 3)

4. Какое практическое значение имеют явления перехода вещества из одного агрегатного состояния в другое? (Слайд 4)

5. Какой процесс соответствует переходу вещества из жидкого состояния в твёрдое? (Слайд 5)

6. Какой процесс соответствует переходу вещества из твердого состояния в жидкость? (Слайд 6)

7. Что такое сублимация? Приведите примеры. (Слайд 7)

8. Как изменяется скорость молекул вещества при переходе из жидкого состояния в твердое?

II. Изучение нового материала

На уроке мы изучим процесс плавления и кристаллизации кристаллического вещества — парафина, построим график данных процессов.

В ходе выполнения физического эксперимента выясним, как изменяется температура парафина при нагревании и охлаждении.

Выполнять эксперимент вы будете по описаниям к работе.

Перед выполнением работы напомню вам правила по технике безопасности:

При выполнении лабораторной работы будьте внимательны и осторожны.

1. В калориметрах находится вода 60?С, будьте аккуратны.

2. При работе со стеклянными приборами соблюдайте осторожность.

3. Если случайно разбили прибор, то сообщите учителю, не убирайте осколки самостоятельно.

III. Фронтальный физический эксперимент.

На столах учащихся находятся листы с описанием работы (Приложение 2), по которым они выполняют эксперимент, строят график процесса и делают выводы. (Слайды 5).

IV. Закрепление изученного материала.

Подведение итогов фронтального эксперимента.

Выводы:

При нагревании парафина в твёрдом состоянии до температуры 50?С, температура увеличивается.

В процессе плавления температура остаётся постоянной.

Когда весь парафин расплавился, то при дальнейшем нагревании температура увеличивается.

При охлаждении жидкого парафина температура уменьшается.

В процессе кристаллизации температура остаётся постоянной.

Когда весь парафин отвердеет, при дальнейшем охлаждении температура уменьшается.

Структурная схема: «Плавление и отвердевание кристаллических тел»

(Слайд 12) Работа по схеме.

Явления	Научные факты	Гипотеза	Идеальный объект	Величины	Законы	Применение
При плавлении кристаллического тела температура не изменяется.

-удельная теплота плавления

2. Для применения в технике, металлургии.

3. тепловые процессы в природе (таяние ледников, замерзание рек зимой, и т. д.

Температура, при которой происходит переход твердого вещества в жидкое состояние, называется температурой плавления.

Процесс кристаллизации будет идти также при постоянной температуре. Она называется температурой кристаллизации. При этом температура плавления равна температуре кристаллизации.

Таким образом, плавление и кристаллизация — два симметричных процесса. В первом случае вещество поглощает энергию извне, а во втором — отдает в окружающую среду.

Различные температуры плавления определяют области применения различных твердых тел в быту, технике. Из тугоплавких металлов изготавливают жаропрочные конструкции в самолетах и ракетах, атомных реакторах и электротехнике.

Закрепление знаний и подготовка к самостоятельной работе.

1. На рисунке изображен график нагревания и плавления кристаллического тела. (Слайд)

I. Какая температура тела была при первом наблюдении?

II. Какой процесс на графике характеризует отрезок АБ?

III. Какой процесс на графике характеризует отрезок БВ?

IV. При какой температуре начался процесс плавления?

V. Какое время тело плавилось?

VII. Какой процесс на графике характеризует отрезок ВГ?

VIII. Какую температуру имело тело в последнее наблюдение?

2. К каждой из ниже перечисленных ситуаций подберите график, который наиболее верно отражает происходящие с веществом процессы:

а) медь нагревают и плавят;

б) цинк нагревают до 400°С;

в) плавящийся стеарин нагревают до 100°С;

г) железо, взятое при 1539°С, нагревают до 1600°С;

д) олово нагревают от 100 до 232°С;

е) алюминий нагревают от 500 до 700°С.

Ответы: 1-б; 2-а; 3-в; 4-в; 5-б; 6-г;

На графике отражены наблюдения за изменением температуры двух

кристаллических веществ. Ответьте на вопросы:

а) В какие моменты времени началось наблюдение за каждым веществом? Сколько времени оно длилось?

б) Какое вещество начало плавиться раньше? Какое вещество расплавилось раньше?

в) Укажи температуру плавления каждого вещества. Назови вещества, графики нагревания, и плавления которых изображены.

4. Можно ли в алюминиевой ложке расплавить железо ?

5.. Можно ли пользоваться ртутным термометром на полюсе холода, где была зафиксирована самая низкая температура — 88 градусов Цельсия ?

6. Температура сгорания пороховых газов порядка 3500 градусов Цельсия. Почему ствол ружья не плавится при выстреле?

Ответы: Нельзя, так как температура плавления железа гораздо выше, чем температура плавления алюминия.

5.Нельзя, так как ртуть при такой температуре замерзнет, и термометр выйдет из строя.

6.Для нагревания и плавления вещества требуется время, и кратковременность сгорания пороха не позволяет стволу ружья нагреться до температуры плавления.

4. Самостоятельная работа. (Приложение 3).

Вариант 1

На рисунке 1,а изображен график нагревания и плавления кристаллического тела.

I. Какая температура тела была при первом наблюдении?

1. 300 °С; 2. 600 °С; 3. 100 °С; 4. 50 °С; 5. 550 °С.

II. Какой процесс на графике характеризует отрезок АБ?

1. Нагревание. 2. Охлаждение. 3. Плавление. 4. Отвердевание.

III. Какой процесс на графике характеризует отрезок БВ?

1. Нагревание. 2. Охлаждение. 3. Плавление. 4. Отвердевание.

IV. При какой температуре начался процесс плавления?

1. 50 °С; 2. 100 °С; 3. 600 °С; 4. 1200 °С; 5. 1000 °С.

V. Какое время тело плавилось?

1. 8 мин; 2. 4 мин; 3. 12 мин; 4. 16 мин; 5. 7 мин.

VI. Изменялась ли температура тела во время плавления?

1. Увеличивалась. 2. Уменьшалась. 3. Не изменялась.

VII. Какой процесс на графике характеризует отрезок ВГ?

1. Нагревание. 2. Охлаждение. 3. Плавление. 4. Отвердевание.

VIII. Какую температуру имело тело в последнее наблюдение?

1. 50 °С; 2. 500 °С; 3. 550 °С; 4. 40 °С; 5. 1100 °С.

Вариант 2

На рисунке 101,6 изображен график охлаждения и отвердевания кристаллического тела.

I. Какую температуру имело тело при первом наблюдении?

1. 400 °С; 2. 110°С; 3. 100 °С; 4. 50 °С; 5. 440 °С.

II. Какой процесс на графике характеризует отрезок АБ?

1. Нагревание. 2. Охлаждение. 3. Плавление. 4. Отвердевание.

III. Какой процесс на графике характеризует отрезок БВ?

1. Нагревание. 2. Охлаждение. 3. Плавление. 4. Отвердевание.

IV. При какой температуре начался процесс отвердевания?

1. 80 °С; 2. 350 °С; 3. 320 °С; 4. 450 °С; 5. 1000 °С.

V. Какое время отвердевало тело?

1. 8 мин; 2. 4 мин; 3. 12 мин;-4. 16 мин; 5. 7 мин.

VI. Изменялась ли температура тела во время отвердевания?

1. Увеличивалась. 2. Уменьшалась. 3. Не изменялась.

VII. Какой процесс на графике характеризует отрезок ВГ?

1. Нагревание. 2. Охлаждение. 3. Плавление. 4. Отвердевание.

VIII. Какую температуру имело тело в момент последнего наблюдения?

1. 10 °С; 2. 500 °С; 3. 350 °С; 4. 40 °С; 5. 1100 °С.

Подведение итогов самостоятельной работы.

I-4, II-1, III-3, IV-5, V-2, VI-3,VII-1, VIII-5.

I-2, II-2, III-4, IV-1, V-2, VI-3,VII-2, VIII-4.

Дополнительный материал: Просмотр видеоролика: «плавление льда при t 5.01.2010

Молекулярная физика. Плавление и кристаллизация.

Переход вещества из твердого кристаллического состояния в жидкое называется плавлением. Чтобы расплавить твердое кристаллическое тело, его нужно нагреть до определенной температуры, т. е. подвести тепло. Температура, при которой вещество плавится, называется температурой плавления вещества.

Обратный процесс — переход из жидкого состояния в твердое — происходит при понижении температуры, т. е. тепло отводится. Переход вещества из жидкого состояния в твердое называется отвердеванием, или кристал лизацией. Температура, при которой вещество кристаллизуется, называется температурой кристалли зации.

Опыт показывает, что любое вещество кристаллизуется и плавится при одной и той же температуре.

На рисунке представлен график зависимости температуры кристаллического тела (льда) от времени нагревания (от точки А до точки D) и времени охлаждения (от точки D до точки K). На нем по горизонтальной оси отложено время, а по вертикальной — температура.

Из графика видно, что наблюдение за процессом началось с момента, когда температура льда была -40 °С, или, как принято говорить, температура в начальный момент времени t_нач = -40 °С (точка А на графике). При дальнейшем нагревании температура льда растет (на графике это участок АВ). Увеличение температуры происходит до 0 °С — температуры плавления льда. При 0°С лед начинает плавиться, а его температура перестает расти. В течение всего времени плавления (т.е. пока весь лед не расплавится) температура льда не меняется, хотя горелка продолжает гореть и тепло, следовательно, подводится. Процессу плавления соответствует горизонтальный участок графика ВС. Только после того как весь лед расплавится и превратится в воду, температура снова начинает подниматься (участок CD). После того, как температура воды достигнет +40 °С, горелку гасят и воду начинают охлаждать, т. е. тепло отводят (для этого можно сосуд с водой поместить в другой, больший сосуд со льдом). Температура воды начинает снижаться (участок DE). При достижении температуры 0 °С температура воды перестает снижаться, несмотря на то, что тепло по-прежнему отводится. Это идет процесс кристаллизации воды — образования льда (горизонтальный участок EF). Пока вся вода не превратится в лед, температура не изменится. Лишь после этого начинает уменьшаться температура льда (участок FK).

Вид рассмотренного графика объясняется следующим образом. На участке АВ благодаря подводимому теплу средняя кинетическая энергия молекул льда увеличивается, и температура его повышается. На участке ВС вся энергия, получаемая содержимым колбы, тратится на разрушение кристаллической решетки льда: упорядоченное пространственное расположение его молекул сменяется неупорядоченным, меняется расстояние между молекулами, т.е. происходит перестройка молекул таким образом, что вещество становится жидким. Средняя кинетическая энергия молекул при этом не меняется, поэтому неизменной остается и температура. Дальнейшее увеличение температуры расплавленного льда-воды (на участке CD) означает увеличение кинетической энергии молекул воды вследствие подводимого горелкой тепла.

При охлаждении воды (участок DE) часть энергии у нее отбирается, молекулы воды движутся с меньшими скоростями, их средняя кинетическая энергия падает — температура уменьшается, вода охлаждается. При 0°С (горизонтальный участок EF) молекулы начинают выстраиваться в определенном порядке, образуя кристаллическую решетку. Пока этот процесс не завершится, температура вещества не изменится, несмотря на отводимое тепло, а это означает, что при отвердевании жидкость (вода) выделяет энергию. Это как раз та энергия, которую поглотил лед, превращаясь в жидкость (участок ВС). Внутренняя энергия у жидкости больше, чем у твердого тела. При плавлении (и кристаллизации) внутренняя энергия тела меняется скачком.

Металлы, плавящиеся при температуре выше 1650 ºС, называют тугоплавкими (титан, хром, молибден и др.). Самая высокая температура плавления среди них у вольфрама — около 3400 °С. Тугоплавкие металлы и их соединения используют в качестве жаропрочных материалов в самолетостроении, ракетостроении и космической технике, атомной энергетике.

Подчеркнем еще раз, что при плавлении вещество поглощает энергию. При кристаллизации оно, наоборот, отдает ее в окружающую среду. Получая определенное количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации, среда нагревается. Это хорошо известно многим птицам. Недаром их можно заметить зимой в морозную погоду сидящими на льду, который покрывает реки и озера. Из-за выделения энергии при образовании льда воздух над ним оказывается на несколько градусов теплее, чем в лесу на деревьях, и птицы этим пользуются.

Плавление аморфных веществ .

Наличие определенной точки плавления — это важный признак кристаллических веществ. Именно по этому признаку их можно легко отличить от аморфных тел, которые также относят к твердым телам. К ним, в частности, относятся стекла, очень вязкие смолы, пластмассы.

Аморфные вещества (в отличие от кристаллических) не имеют определенной температуры плавления — они не плавятся, а размягчаются. При нагревании кусок стекла, например, сначала становится из твердого мягким, его легко можно гнуть или растягивать; при более высокой температуре кусок начинает менять свою форму под действием собственной тяжести. По мере нагревания густая вязкая масса принимает форму того сосуда, в котором лежит. Эта масса сначала густая, как мед, затем — как сметана и, наконец, становится почти такой же маловязкой жидкостью, как вода. Однако указать определенную температуру перехода твердого тела в жидкое здесь невозможно, поскольку ее нет.

Причины этого лежат в коренном отличии строения аморфных тел от строения кристаллических. Атомы в аморфных телах расположены беспорядочно. Аморфные тела по своему строению напоминают жидкости. Уже в твердом стекле атомы расположены беспорядочно. Значит, повышение температуры стекла лишь увеличивает размах колебаний его молекул, дает им постепенно все большую и большую свободу перемещения. Поэтому стекло размягчается постепенно и не обнаруживает резкого перехода «твердое—жидкое», характерного для перехода от расположения молекул в строгом порядке к беспорядочному.

Теплота плавления .

Теплота плавления — это количество теплоты, которое необходимо сообщить веществу при постоянном давлении и постоянной температуре, равной температуре плавления, чтобы полностью перевести его из твердого кристаллического состояния в жидкое. Теплота плавления равна тому количеству теплоты, которое выделяется при кристаллизации вещества из жидкого состояния. При плавлении вся подводимая к веществу теплота идет на увеличение потенциальной энергии его молекул. Кинетическая энергия не меняется, поскольку плавление идет при постоянной температуре.

Изучая на опыте плавление различных веществ одной и той же массы, можно заметить, что для превращения их в жидкость требуется разное количество теплоты. Например, для того чтобы расплавить один килограмм льда, нужно затратить 332 Дж энергии, а для того чтобы расплавить 1 кг свинца — 25 кДж.

Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо сообщить кристаллическому телу массой 1 кг, чтобы при температуре плавления полностью перевести его в жидкое состояние, называется удельной теплотой плавления.

Удельную теплоту плавления измеряют в джоулях на килограмм (Дж/кг) и обозначают греческой буквой λ (лямбда).

Удельная теплота кристаллизации равна удельной теплоте плавления, поскольку при кристаллизации выделяется такое же количество теплоты, какое поглощается при плавлении. Так, например, при замерзании воды массой 1 кг выделяются те же 332 Дж энергии, которые нужны для превращения такой же массы льда в воду.

Чтобы найти количество теплоты, необходимое для плавления кристаллического тела произвольной массы, или теплоту плавления, надо удельную теплоту плавления этого тела умножить на его массу:

Количество теплоты, выделяемое телом, считается отрицательным. Поэтому при расчете количества теплоты, выделяющегося при кристаллизации вещества массой m, следует пользоваться той же формулой, но со знаком «минус»:

Теплота сгорания .

Теплота сгорания (или теплотворная способность, калорийность) — это количество теплоты, выделяющейся при полном сгорании топлива.

Для нагревания тел часто используют энергию, выделяющуюся при сгорании топлива. Обычное топливо (уголь, нефть, бензин) содержит углерод. При горении атомы углерода соединяются с атомами кислорода, содержащегося в воздухе, в результате чего образуются молекулы углекислого газа. Кинетическая энергия этих молекул оказывается большей, чем у исходных частиц. Увеличение кинетической энергии молекул в процессе горения называют выделением энергии. Энергия, выделяющаяся при полном сгорании топлива, и есть теплота сгорания этого топлива.

Теплота сгорания топлива зависит от вида топлива и его массы. Чем больше масса топлива, тем больше количество теплоты, выделяющейся при его полном сгорании.

Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг, называется удельной теплотой сгорания топлива. Удельную теплоту сгорания обозначают буквой q и измеряют в джоулях на килограмм (Дж/кг).

Количество теплоты Q, выделяющееся при сгорании m кг топлива, определяют по формуле:

Чтобы найти количество теплоты, выделяющееся при полном сгорании топлива произвольной массы, нужно удельную теплоту сгорания этого топлива умножить на его массу.

Конспект урока по теме «Удельная теплота плавления.График плавления и кристаллизации.» физика 8 класс.
план-конспект урока по физике (8 класс) на тему

Конспект урока, физика 8 класс , плавление и кристаллизация.

Скачать:

Вложение	Размер
grafik_plavleniya.docx	14.85 КБ

Предварительный просмотр:

Тема урока: «Удельная теплота плавления. Графики плавления и

отвердевания кристаллических тел.»

• Формировать умение стоить график зависимости температуры кристаллического тела от времени нагревания;

• Ввести понятие удельной теплоты плавления;

• Ввести формулу для расчета количества теплоты, необходимого для плавления кристаллического тела массой т, взятой при температуре плавления .

• Формировать умение сравнивать, сопоставлять, обобщать материал.

• Аккуратность в составлении графиков, трудолюбие, умение доводить начатое дело до конца.

Эпиграф к уроку:

«Без сомнения, всё наше знание начинается с опыта»

Кант (Немецкий философ 1724 – 1804 г г.)

«Не стыдно не знать, стыдно не учиться»

(Русская народная пословица)

І. Организационный момент. Постановка темы и целей урока.

ІІ. Основная часть урока.

1. Актуализация знаний:

У доски 2 человека:

Вставить пропущенные слова в определение.

«Молекулы в кристаллах расположены …, они движутся …., удерживаясь в определенных местах силами молекулярного притяжения. При нагревании тел средняя скорость движения молекул …, а колебания молекул …, силы, их удерживающие, …, вещество переходит из твердого состояния в жидкое, этот процесс называется… ».

«Молекулы в расплавленном веществе расположены …, они движутся … и … удерживаются в определенных местах силами молекулярного притяжения. При охлаждении тела средняя скорость движения молекул …, размах колебаний … , а силы, удерживающие их …, вещество переходит из жидкого состояния в твердое, этот процесс называется …».

Остальной класс работает по карточкам мини — тест (дифференцированно)

Используя табличные значения в сборнике задач Лукашика.

Плавление и отвердевание кристаллических тел.

1. Свинец плавится при температуре 327 0С. Что можно казать о температуре отвердевания свинца?

А) Она равна 327 0С.

Б) Она ниже температуры плавления.

В) Она выше температуры

2. При какой температуре ртуть приобретает кристаллическое строение?

А) 4200С; Б) — 390С;

В) 1300 — 15000С; Г) 00С; Д) 3270С.

3. В земле на глубине 100 км температура около 10000С. Какой из металлов: Цинк, олово или железо – находится там в нерасплавленном состоянии.

А) цинк. Б) Олово. В) Железо

4. Газ выходящий из сопла реактивного самолета, имеет температуру 500 – 7000С. Можно ли сопло изготовлять из алюминия?

А) Можно. Б) Нельзя.

Плавление и отвердевание кристаллических тел.

1. При плавлении кристаллического вещества его температура …

А) не изменится. Б) увеличивается.

2. При какой температуре цинк может быть в твердом и жидком состоянии?

А) 4200С; Б) — 390С;

В) 1300 — 15000С; Г) 00С; Д) 3270С.

3. Какой из металлов: цинк, олово или железо – расплавится при температуре плавления меди?

А) цинк. Б) Олово. В) Железо

4. Температура наружной поверхности ракеты во время полета повышается до 1500 — 20000С. Какие металлы пригодны для изготовления наружной обшивки ракет?

А) Сталь. Б). Осмий. В) Вольфрам

Г) Серебро. Д) Медь.

Плавление и отвердевание кристаллических тел.

1. Алюминий отвердевает при температуре 6600С. Что можно сказать о температуре плавления алюминия?

А) Она равна 660 0С.

Б) Она ниже температуры плавления.

В) Она выше температуры

2. При какой температуре разрушается кристаллическое строение стали?

А) 4200С; Б) — 390С;

В) 1300 — 15000С; Г) 00С; Д) 3270С.

3. На пове6рхности Луны ночью температура опускается до -1700С. Можно ли измерять такую температуру ртутным и спиртовым термометрами?

Б) Можно спиртовым термометром.

В) Можно ртутным термометром.

Г) Можно как ртутным, так и спиртовым термометрами.

4. Какой металл, находясь в расплавленном состоянии может заморозить воду?

А) Сталь. Б) цинк. В) Вольфрам.

Г) Серебро. Д) Ртуть.

Плавление и отвердевание кристаллических тел.

1. При кристаллизации (отвердевании) расплавленного вещества его температура …

А) не изменится. Б) увеличивается.

2. Наиболее низкая температура воздуха -88,30С была зарегистрирована в 1960 г. В Антарктиде на научной станции «Восток». Каким термометром можно пользоваться в этом месте Земли?

А) Ртутным. Б) Спиртовым

В) Можно как ртутным, так и спиртовым термометрами.

Г) Нельзя пользоваться ни ртутным, ни спиртовым термометрами.

3. Можно ли в алюминиевой кастрюле расплавлять медь?

А) Можно. Б) Нельзя.

4. У какого металла кристаллическая решетка разрушается при самой высокой температуре?

А) У стали. Б) У меди. В) У вольфрама.

Г) У платины Д) У осмия.

2. Проверка написанного у доски. Исправление ошибок.

3. Изучение нового материала.

а) Демонстрация фильма. «Плавление и кристаллизация твердого тела»

б)Построение графика изменения агрегатного состояния тела. (2 слайд)

в) подробный анализ графика с разбором каждого отрезка графика изучение всех физических процессов происходящих на том или ином промежутке графика. (3 слайд)

3. При какой температуре начался процесс

А) 50 0С Б) 1000С В) 6000С Г) 12000С

4. Какое время тело плавилось? А

А) 8 мин. Б) 4 мин. В) 12 мин. 0 3 6 9 мин.

Г) 16 мин. Д) 7 мин.

5. Изменялась ли температура во время плавления?

А) Увеличивалась. Б) Уменьшалась. В) Не изменялась.

6. Какой процесс на графике характеризует отрезок ВГ?

А) Нагревание. Б) Охлаждение. В) Плавление. Г) Отвердевание.

График плавления и отвердевания кристаллических тел.

1. Какой процесс на графике характеризует А

отрезок АБ? 1000

А) Нагревание. Б) Охлаждение. В) Плавление.

Г) Отвердевание. Б В

2. . Какой процесс на графике характеризует

А) Нагревание. Б) Охлаждение. В) Плавление. 500

Г) Отвердевание Г

3. При какой температуре начался процесс

А) 80 0С. Б) 350 0С В) 3200С

Г) 450 0С Д) 1000 0С

4. Какое время отвердевало тело? 0 5 10 мин.

А) 8 мин. Б) 4 мин. В) 12 мин.

Г) 16 мин. Д) 7 мин.

5. Изменялась ли температура во время отвердевания?

А) Увеличивалась. Б) Уменьшалась. В) Не изменялась.

6. Какой процесс на графике характеризует отрезок ВГ?

А) Нагревание. Б) Охлаждение. В) Плавление. Г) Отвердевание.

График плавления и отвердевания кристаллических тел.

1.Какой процесс на графике характеризует 600 Г

А) Нагревание. Б) Охлаждение. В) Плавление.

Г) Отвердевание. Б В

2. Какой процесс на графике характеризует

А) Нагревание. Б) Охлаждение. В) Плавление. 300

3. При какой температуре начался процесс

А) 80 0С Б) 3500С В) 3200С Г) 4500С

4. Какое время тело плавилось? А

А) 8 мин. Б) 4 мин. В) 12 мин. 0 6 12 18 мин.

Г) 16 мин. Д) 7 мин.

5. Изменялась ли температура во время плавления?

А) Увеличивалась. Б) Уменьшалась. В) Не изменялась.

6. Какой процесс на графике характеризует отрезок ВГ?

А) Нагревание. Б) Охлаждение. В) Плавление. Г) Отвердевание.

График плавления и отвердевания кристаллических тел.

1. Какой процесс на графике характеризует А

А) Нагревание. Б) Охлаждение. В) Плавление.

Г) Отвердевание. Б В

2. . Какой процесс на графике характеризует

А) Нагревание. Б) Охлаждение. В) Плавление. 200

3. При какой температуре начался процесс

А) 80 0С. Б) 350 0С В) 3200С Г

Г) 450 0С Д) 1000 0С

4. Какое время отвердевало тело? 0 10 20 мин.

А) 8 мин. Б) 4 мин. В) 12 мин.

Г) 16 мин. Д) 7 мин.

5. Изменялась ли температура во время отвердевания?

А) Увеличивалась. Б) Уменьшалась. В) Не изменялась.

6. Какой процесс на графике характеризует отрезок ВГ?

А) Нагревание. Б) Охлаждение. В) Плавление. Г) Отвердевание.

ІV. Домашнее задание (Дифференцированно) 5 слайд

V. Выставление оценок за урок.

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Бег ведет к перестройке костей, что ведет к снижению травм у человека в обычной жизни. Бег заставляет работать все основные группы мышц тела и возмещает недостающие энергозатраты, что ведет похуданию .

Крнспект урока разработан для малокомплектной школы. Технология урока: информационная.

Урок изучения нового материала с презентацией по теме.

Урок о разных видах композиций в ДПИ. Традиционные виды композиций. Замкнутая композиция и монокомпозиция.

Урок предусматривает практическую и теоретическую деятельность, направленную на овладение навыками и умениями двигательных упражнений.Он включает в себя различные танцевальные движения, дыхательную ги.

Урок-КВН, основная часть — математическая эстафета, где ответ предыдущего задания является условием следующего.

Цель: объяснение процессов плавления и кристаллизации на основе знаний о молекулярно строении вещества, удельная теплота плавления, ее единица: Дж кг; увеличение внутренней энергии данной массы.

0 0 голоса

Рейтинг статьи

При какой температуре начался процесс плавления?