Ответы
Вот формула теплоты,подставляешь значенияQ=U+A=60+40=105
4 года назад
Даю 15 баллов !!!!ПЖ ПОМОГИТЕ 1ЗАДАНИ ПЖ СТОЛБББИККООМ ЖЖППЖПЖПЖПЖПЖПЖППЖЖПЖП ПОМОГИТЕ !!!!!!
какое значение имеет твердость куринного яйца?
Пользуясь индикаторами, распознайте растворы сульфата цинка, карбоната натрия, хлорида натрия
7 лет назад
50!! 5 или 6!хэээлп!
Для того чтобы расплавить кристаллическое
тело, ему надо сообщить извне определенное
количество теплоты. Перед началом
плавления передаваемое льду массой
количество теплоты Q1 идет
на его нагревание от начальной температуры
до температуры плавления t.
Количество теплоты, необходимое для
превращения 1 кг кристаллического
вещества при температуре плавления в
жидкость при той же температуре, называют
удельной теплотой плавления этого
вещества и обозначают *лямбда*:
*Лямбда* = Q/m
Единицей измерения удельной теплоты
плавления – 1 джоуль на килограмм
При температуре плавления внутренняя
энергия вещества в жидком состоянии
больше внутренней энергии этой же массы
вещества в твердом состоянии.
Если для плавления 1 кг вещества ему
нужно сообщить количество теплоты
*лямбда*, то для плавления этого вещества
массой m кг требует
количество теплоты в m
раз больше
Q = *лямбда*m
Q = cm(tпл
– t)
Вы хорошо знаете, что одно и то же вещество может находиться в трёх
агрегатных состояниях: в твёрдом, жидком и газообразном. Эти состояния вещества
различаются расположением, характером движения и взаимодействия молекул. При
некоторых условиях, например при определённых значениях температуры и давления,
вещества могут переходить из одного агрегатного состояния в другое. Самым
известным таким примером служат вода, лёд и пар.
Лёд Вода
Пар
Переходы вещества из одного агрегатного состояния в
другое называют агрегатными превращениями.
Многие природные явления обусловлены естественным изменением агрегатных
состояний различных веществ. Например, хорошо знакомый вам большой круговорот
воды в природе, объясняется изменением агрегатного состояния воды.
Конечно же у вас могут возникнуть вопросы: при каких условиях происходит
переход вещества из одного агрегатного состояния в другое? Или как объяснить
изменение агрегатного состояния вещества?
Давайте попытаемся найти ответы на эти и другие вопросы. Вы уже знаете,
что молекулы одного и того же вещества не меняются с изменением его агрегатного
состояния. А меняется их расположение, характер движения и взаимодействия.
Твёрдое тело
Жидкость Газ
Вспомним, что в твёрдых телах молекулы плотно прилегают друг к другу и могут
только колебаться около своих положений равновесия.
Из-за сильного взаимодействия в твёрдом веществе частиц друг с другом, и
отсутствие у них подвижности, приводит к тому, что твёрдые тела сохраняют свою
форму и объём.
В жидкостях, молекулы расположены немного дальше друг от друга. Поэтому
они совершают беспорядочные колебания и вращения в одном положении, а также
могут перемещаться друг относительно друга.
Наличие сил притяжения между молекулами обеспечивает жидкости сохранение
объёма, а перемещения — текучесть.
В газах молекулы расположены на значительном расстоянии друг от друга. Поэтому
молекула в газе двигается свободно до момента столкновения с другой молекулой
или стенкой сосуда, в котором он находится.
А если газу не мешают стенки сосуда, то его молекулы разлетаются в
различных направлениях.
Давайте рассмотрим несколько примеров о том, как люди используют
изменение агрегатных состояний веществ в своих целях. Существует такое
устройство, как паровая турбина.
Это тепловой двигатель, в котором за счёт разности давлений энергия пара
преобразуется в механическую энергию.
Также, чтобы придать ту или иную форму металлическим изделиям, люди
сначала приводят металлы к жидкому состоянию, а потом остужают их.
А, например, сжиженный газ используется в холодильных установках.
На прошлых уроках мы с вами говорили о том, что при теплопередаче
изменяется внутренняя энергия тела. И чаще всего это связано с изменением его
температуры. Но при этом агрегатное состояние вещества остаётся прежним. Однако
существуют процессы, при которых внутренняя энергия вещества при получении
теплоты увеличивается, а температура остаётся постоянной.
К таким процессам относятся плавление и кристаллизация (отвердевание).
Изучим эти процессы с помощью опыта.
Возьмём калориметр, во внутренний сосуд которого положим немного
измельчённого льда при температуре минус десять градусов по Цельсию.
Опустим в него термометр и оставим на столе. Будем следить за изменением
температуры льда и процессами, которые с ним происходят. Наблюдения показывают,
что какое-то время лёд остаётся в твёрдом состоянии, а его температура
постепенно повышается.
При температуре в 0 оС лёд начинает плавиться, в сосуде
появляется вода, но температура льда остаётся неизменной. И она не будет
изменяться до тех пор, пока весь лёд не перейдёт в жидкое состояние. Только после
этого температура образовавшейся изо льда воды начинает повышаться. И это будет
происходить до тех пор, пока она не станет равной комнатной температуре.
Такой переход вещества из твёрдого состояния в жидкое
называют плавлением.
Из наблюдений можно сделать несколько важных выводов. Во-первых, лёд
начинает плавиться при определённой температуре. Важно отметить, что лёд
находится в кристаллическом состоянии. Следовательно, процесс плавления
кристаллических тел происходит при определённой температуре, которую называют
температурой плавления.
Во-вторых, температура льда и образовавшейся воды во время всего
процесса плавления остаётся неизменной. Таким образом, во время процесса
плавления кристаллического вещества его температура остаётся постоянной.
Процесс плавления любых кристаллических тел протекает аналогично
рассмотренному процессу плавления льда. То есть чтобы расплавить твёрдое
кристаллическое тело, необходимо нагреть его до температуры плавления и в
дальнейшем сообщать ему энергию до тех пор, пока всё оно не превратится в
жидкость. Исключение составляют те вещества, которые меняют свой химический
состав или сразу превращаются в газ.
Различные кристаллические вещества имеют разную температуру плавления.
Из таблицы видно, что температуры плавления различных веществ лежат
достаточно в широком диапазоне.
Температуру плавления приходится учитывать при создании бытовой и
промышленной техники. Так, например, спирали лампочек и нагревательных
элементов делают из тугоплавких материалов. А в самолётостроении, в ракетной и
космической промышленности используют материалы с очень высокой температурой
плавления.
Но вернёмся к нашему опыту с калориметром. Поместим его, вместе с
находящейся в нём водой, в морозильную камеру и проследим за изменением
температуры воды.
Заметим, что сначала вода будет охлаждаться до 0 оС, отдавая
при этом некоторое количество теплоты окружающему воздуху. При этом будет
уменьшаться и её внутренняя энергия за счёт уменьшения средней кинетической
энергии движения молекул. Когда температура воды станет равной 0 оС,
она начнёт превращаться в лёд. При этом температура воды не будет изменяться до
тех пор, пока вся она не перейдёт в твёрдое состояние.
Процесс перехода вещества из жидкого состояния в
твёрдое называют отвердеванием или кристаллизацией.
Данный процесс сопровождается выделением определённого количества
теплоты и соответственно уменьшением внутренней энергии вещества за счёт
уменьшения потенциальной энергии взаимодействия его молекул.
Температура, при которой тело отвердевает или
кристаллизуется, называется температурой отвердевания или кристаллизации. Эта температура остаётся неизменной во время всего
процесса кристаллизации.
Из опыта следует, что для кристаллических тел температура
кристаллизации равна температуре плавления.
В заключении отметим, что понятия «температура плавления» и «температура
кристаллизации» применимы не ко всем веществам. Например, согрев рукой кусок
холодного твёрдого пластилина, мы ощутим постепенное уменьшение его твёрдости.
Продолжая нагрев на каком-либо нагревателе, можно перевести пластилин в
состояние вязкой жидкости. Но мы не обнаружим определённой температуры
плавления. То же самое происходит при нагревании стекла. Наблюдается
непрерывное уменьшение твёрдости стекла и увеличение его текучести. Причина
такого поведения указанных веществ в отсутствии в их строении правильного
повторяющегося расположения частиц. Этот особый вид тел принято называть аморфными
телами. Помимо стекла и пластилина, к ним ещё относятся, например, твёрдая
смола, сургуч, различного вида пластмассы и так далее.
Поэтому помните, что понятия «температура плавления» и «температура
кристаллизации» применимы лишь к телам, имеющим кристаллическое строение.
На
прошлых занятиях мы с вами говорили о том, что при теплопередаче изменяется
внутренняя энергия тела. И чаще всего это связано с изменением его температуры.
Но при этом агрегатное состояние вещества остаётся прежним. Однако существуют
процессы, при которых внутренняя энергия вещества при получении теплоты
увеличивается, а температура остаётся постоянной. К таким процессам относятся
плавление и кристаллизация (отвердевание).
Вспомним,
что это за процессы. Для этого возьмём какой-нибудь стакан, внутрь которого
положим немного измельчённого льда, температура которого составляет –12 С. Вставим
в стакан термометр и начнём нагревать на плитке. При этом будем следить за
изменением температуры льда и процессами, которые с ним происходят.
Как
видим, некоторое время лёд остаётся в твёрдом состоянии, хотя его температура
постепенно повышается. Как только температура достигает 0 °С, лёд начинает
превращаться в воду, то есть плавится. Но, обратите внимание, температура смеси
воды и льда остаётся неизменной — ноль градусов.
На
что же уходит получаемая льдом теплота? Правильно, на увеличение внутренней
энергии вещества. Это увеличение связано с изменением потенциальной энергии
взаимодействия частиц при разрушении кристалла. Кинетическая же энергия не
изменяется, так как температура остаётся постоянной. И она не меняется, пока
весь лёд не перейдёт в жидкое состояние. И только после этого температура
образовавшейся изо льда воды начинает повышаться.
Таким
образом, мы с вами наблюдали переход льда из твёрдого состояния в жидкое. Такой
переход вещества называют плавлением.
Процесс
плавления любых кристаллических тел протекает аналогично рассмотренному
процессу плавления льда. То есть, чтобы расплавить твёрдое кристаллическое
тело, необходимо нагреть его до температуры плавления и в дальнейшем сообщать
ему энергию до тех пор, пока всё оно не превратится в жидкость. Исключение
составляют те вещества, которые меняют свой химический состав или сразу
превращаются в газ.
Температура,
при которой вещество переходит из твёрдого состояния в жидкое, то есть
плавится, называется температурой плавления.
Конечно
же температура плавления у разных кристаллических веществ неодинакова.
Из
таблицы видно, что самую низкую температуру плавления (при нормальном
атмосферном давлении) имеет химический элемент водород. Его температура
плавления равна –259,2 °С. А самую высокую (рекордную) температуру плавления
имеет такое химическое соединение, как карбонитрид гафния — около 4200 °С.
Температуру
плавления приходится учитывать при создании бытовой и промышленной техники.
Так, например, спирали обычных лампочек и нагревательных элементов делают из
тугоплавких материалов. А в самолётостроении, в ракетной и космической
промышленности используют материалы с очень высокой температурой плавления.
Температуру
плавления некоторых веществ можно изменить, смешивая их с другими веществами.
Например, если добавить поваренную соль в лёд, то можно получить смесь с
температурой плавления −21 °C. Это свойство активно используют дорожные
службы, посыпая зимой улицы песчано-соляной смесью.
Но
вернёмся к нашему опыту. Давайте поместим стакан вместе с находящейся в нём
водой в морозильную камеру и проследим за изменением температуры.
Легко
заметить, что сначала вода охлаждается до нуля градусов, отдавая при этом
некоторое количество теплоты окружающему воздуху. Причём это количество теплоты
равно тому количеству теплоты, которое вода поглощала, нагреваясь до конечной
температуры. А вот когда температура воды станет равной нулю, она начнёт
превращаться обратно в лёд. И, как и в прошлом случае, температура смеси не
будет изменяться до тех пор, пока вся вода не перейдёт в кристаллическое состояние.
Процесс
перехода вещества из жидкого состояния в твёрдое называют кристаллизацией или
отвердеванием.
А
температура, при которой тело кристаллизуется, называется температурой
кристаллизации. И эта температура остаётся неизменной во время всего процесса
кристаллизации.
Как
вы могли заметить из опыта, для кристаллических тел температура кристаллизации
равна температуре плавления. Например, если свинец плавится при температуре 327
°C, то и отвердевать оно будет при этой же температуре.
Процессы
плавления и кристаллизации довольно-таки сложны. Поэтому полезно уметь
изображать данные процессы на графике. На нём отображают все этапы перехода
вещества из одного агрегатного состояния в другое. Итак, на экране вы видите такой
график для нашего опыта. На нём по оси абсцисс отложено время, а по оси ось ординат
— температура вещества, в качестве которого у нас выступает лёд, находящийся в
момент начала наблюдения при отрицательной температуре. Обратите внимание на
то, что начало оси времени совпадает с температурой плавления вещества. Это сделано
для удобства построения подобных графиков.
Итак,
какую же информацию мы можем извлечь? Во-первых, из графика видно, что в момент
начала наблюдения за процессом температура льда равнялась –12 °C.
Затем
в течение 4 минут лёд получает энергию, и его температура увеличивается до тех
пор, пока не станет равной температуре плавления. При этом обратите внимание на
то, что вещество в точке В— это ещё лёд — лёд, при температуре 0 °С. То
есть молекулы ещё полностью сохраняют порядок, характерный для твёрдого тела.
Дальше
мы с вами видим, что в течение следующих 4 минут температура остаётся
постоянной, о чём свидетельствует горизонтальный участок графика ВС. Это
участок плавления. На нём происходит агрегатное превращение льда в воду. И вся
энергия, которую получает вещество при плавлении, расходуется на разрушение
порядка в расположении молекул льда.
В
точке С лёд полностью превратится в воду, которая также имеет
температуру 0 °С. После этого температура снова начала увеличиваться, что
соответствует участку графика CD.
При этом жидкость всё ещё продолжает получать энергию. Достигнув отметки 15 °С
(точка D на
графике), воду перестали нагревать.
Следующий
участок графика — участок DE.
На нём мы видим, что вода начала остывать до нуля градусов. Следовательно, её
внутренняя энергия уменьшается и выделяется теплота. При этом выделится столько
же теплоты, сколько жидкость получила на участке CD.
Вспомните — тело, при нагревании или охлаждении на одно и тоже число градусов,
получает или отдаёт одно и то же количество теплоты.
Итак,
в точке Е у нас вода, находящаяся при 0 °C.
Далее, достигнув температуры кристаллизации, вода начала превращаться в лёд — участок
графика EF. Это заняло около 6
минут, в течение которых температура вновь не менялась. При этом происходило
выделение такого же количества энергии, какое вещество поглотило на участке ВС.
Выделение энергии связано с восстановлением порядка в расположении молекул
тела. Причём обратите внимание на то, что только в точке F
вода полностью превратилась в лёд.
И
последний участок графика соответствует охлаждению уже твёрдого тела до
первоначальной температуры.
Конечно
же вы знаете, что различные кристаллические вещества имеют разное строение —
разные кристаллические решётки. Соответственно, для того чтобы её разрушить при
температуре плавления, необходимо затратить разную энергию, то есть сообщить
веществу разное количество теплоты.
Физическая
величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо передать
твёрдому телу массой один килограмм при температуре плавления для перехода в
жидкость, называется удельной теплотой плавления.
Обозначается
удельная теплота плавления греческой буквой лямбда. А единица её измерения —
это джоуль на килограмм:
Конечно
же разные вещества имеют разную удельную теплоту плавления, значение которой
определяют экспериментально. Также различные эксперименты показали, что удельная
теплота плавления равна удельной теплоте кристаллизации.
В
таблице приведены значения удельной теплоты плавления для разных веществ и их
температуры плавления.
Например,
из таблицы видно, что удельная теплота плавления льда равна 333 000 Дж/кг.
Это значит, что для перехода 1 кг льда, имеющей температуру 0 °С, из твёрдого
состояния в жидкое он должен поглотить 333 000 Дж теплоты. При обратном
переходе столько же теплоты выделяет каждый килограмм льда.
Плавление и отвердевание кристаллических тел. Температура плавления.
Процесс перехода вещества из твердого
состояния в жидкое называется плавлением.
Температуру, при которой вещество
плавится, называют температурой
плавления вещества.
Процесс перехода вещества из жидкого
состояния в твердое называют отвердеванием,
или кристаллизацией.
Температуру, при которой вещество
отвердевает(кристаллизуется), называют
температурой отвердевания.
Вещества отвердевают при той же
температуре, при которой плавятся.
Аморфые тела – середина.
Магнитное поле Земли и небесных тел
Земля обладает значительным
магнитным полем и т.д. Одна стрелка
компаса показывает на север, другая –
на юг. Это означает, что магнитная стрелка
устанавливается вдоль магнитных линий
земли. Магнитные полюса не совпадают с
географическими полюсами и со временем
изменяют свое положение. В около 75
градусов северной широты и 99 градусов
западной долготы линии становятся
вертикальными, входя в землю. Это точка
в северном полюсе называется южным
магнитным полем земли. 66,5 южной широты
и 140 восточной долготы – линии выходят
из земли – это северный магнитный
полюс
Существуют местные магнитные поля,
которые созданы за счет залежей магнитного
железняка. Эти местные магнитные поля
называются магнитными аномалиями.
Самая известная – Курская магнитная
аномалия.
Магнитное поле существенно защищает
поверхность Земли от космического
излучения, вредно действующего на живые
организмы.
Магнитными свойствами обладают и
небесные тела, например Солнце. Многие
явления в атмосфере Солнца (образование
темных пятен, факелов, протуберанцев и
т.д.) тесно связаны с возникновением
сильный местных магнитный полей. Эти
области называют активными. Пятно,
расположенное первым по направлению
вращения Солнца, называется головным,
последнее – хвостовым.
Потоки выброшенных Солнцем заряженных
частиц, долетая до Земли, отклоняются
ее магнитным полем и, в свою очередь,
воздействует на магнитное поле Земли.
В периоды максимума солнечной активности
наблюдаются сильные возмущения поля
Земли – магнитные бури.