Кој ја открил специфичната топлина на фузијата? Апстракт: Топење на телата

Специфична топлина на фузија(Исто така: енталпија на фузија; постои и еквивалентен концепт специфична топлина на кристализација) е физичка големина која покажува колку топлина треба да се пренесе на една единица маса на кристална супстанција во рамнотежен изобарско-изотермичен процес за да се пренесе од цврста (кристална) состојба во течна состојба на температура на топење (на исто количество топлина се ослободува при кристализација на супстанцијата).

Топлината на фузија е посебен случај на топлина на фазна транзиција од прв ред.

Се прави разлика помеѓу специфична топлина на фузија (J/kg) и моларна топлина (J/mol).

Специфичната топлина на фузија е означена со буквата $\ ламбда$ (грчко писмо ламбда). Формула за пресметување на специфичната топлина на фузија: $\lambda=\frac(Q)(m)$ , Каде $\ ламбда$ - специфична топлина на фузија, $П$ - количината на топлина што ја прима супстанцијата за време на топењето (или ослободена при кристализација), $м$ - маса на супстанција која се топи (кристализира).

Супстанција	Специфична топлина на фузија (kJ/kg)
Алуминиум	$390$
Железо	$277$
Злато	$66,2$
Мраз	$335$
Бакар	$213$
Нафталин	$151$
Калај	$60,7$
Платина	$101$
	$12$
Олово	$25$
Сребрена	$105$
Цинк	$112$
Леано железо (бело)	$140$
Леано железо (сиво)	$100$

Исто така види

Напишете преглед за написот „Специфична топлина на топење“

Литература

Енохович А.С.Краток водич за физика. - М.: „Висока школа“, 1976. - П. 114. - 288 стр.

Извадок што ја карактеризира специфичната топлина на фузијата

Ноќта беше темна, топла, есенска. Веќе четири дена врнеше. Откако двапати ги смени коњите и галопирајќи триесет милји по калливиот, леплив пат за час и половина, Болховитинов беше во Леташевка во два часот по полноќ. Откако се симна од колибата, на чија ограда имаше знак: „Генерален штаб“, и го напушта коњот, влезе во темниот трема.
- Дежурниот генерал брзо! Многу важно! - му рече на некој што се креваше и рчеше во темнината на влезот.
„Од вечерта ни е многу лошо; не спиевме три ноќи“, шепоти гласот на уредникот посреднички. - Прво мора да го разбудите капетанот.
„Многу важно, од генерал Дохтуров“, рече Болховитинов, влегувајќи низ отворената врата што ја почувствува. Уредникот отиде пред него и почна да буди некого:
- Твојата чест, твојата чест - курирот.
- Извини, што? од кого? – рече нечиј сонлив глас.
– Од Дохтуров и од Алексеј Петрович. „Наполеон е во Фоминскоје“, рече Болховитинов, не гледајќи во темнината кој го праша, туку со звукот на неговиот глас, сугерирајќи дека тоа не е Коновницин.
Разбудениот човек зеваше и се истегна.
„Не сакам да го разбудам“, рече тој, чувствувајќи нешто. - Ти си болен! Можеби е така, гласини.
„Еве го извештајот“, рече Болховитинов, „добив наредба веднаш да му го предадам на дежурниот генерал“.
- Чекај, ќе запалам оган. Каде, по ѓаволите, секогаш го ставате? – свртувајќи се кон уредникот, рече растегнувачот. Тоа беше Шчербинин, аѓутант на Коновницин. „Го најдов, го најдов“, додаде тој.
Уредникот го сечкаше огнот, Шчербинин го чувствуваше свеќникот.
„О, одвратни“, рече тој со одвратност.
Во светлината на искрите, Болховитинов го виде младото лице на Шчербинин со свеќа и во предниот агол човек кој сè уште спие. Тоа беше Коновницин.

http://sernam. ru/book_phis_t1.php? id=272

§ 269. Специфична топлина на фузија

Видовме дека садот со мраз и вода донесен во топла соба не се загрева додека не се стопи целиот мраз. Во овој случај, водата се добива од мраз на иста температура. Во тоа време, топлината се влева во мешавината мраз-вода и, следствено, внатрешната енергија на оваа мешавина се зголемува. Од ова мора да заклучиме дека внатрешната енергија на водата во е поголема од внатрешната енергија на мразот на иста температура. Бидејќи кинетичката енергија на молекулите, водата и мразот е иста, зголемувањето на внатрешната енергија за време на топењето е зголемување на потенцијалната енергија на молекулите

Искуството покажува дека горенаведеното важи за сите кристали. При топење на кристал потребно е континуирано да се зголемува внатрешната енергија на системот, додека температурата на кристалот и топењето остануваат непроменети. Типично, зголемување на внатрешната енергија се случува кога одредена количина на топлина се пренесува на кристалот. Истата цел може да се постигне со вршење на работа, на пример со триење. Значи, внатрешната енергија на топењето е секогаш поголема од внатрешната енергија на иста маса на кристали на иста температура. Тоа значи дека подредениот распоред на честичките (во кристална состојба) одговара на пониска енергија од нарушениот распоред (во топењето).

Количината на топлина потребна за трансформирање на единица маса на кристал во топење со иста температура се нарекува специфична топлина на топење на кристалот. Се изразува во џули по килограм.

Кога супстанцијата се зацврстува, топлината на фузијата се ослободува и се пренесува на околните тела.

Одредувањето на специфичната топлина на фузија на огноотпорни тела (тела со висока точка на топење) не е лесна задача. Специфичната топлина на фузија на кристал со ниска топење, како што е мразот, може да се одреди со помош на калориметар. Откако истуривме во калориметарот одредена количина вода со одредена температура и фрливме во него позната маса мраз што веќе почна да се топи, т.е. имајќи температура, чекаме додека не се стопи целиот мраз и температурата на водата во калориметарот добива константна вредност. Користејќи го законот за зачувување на енергијата, ќе подготвиме равенка за рамнотежа на топлина (§ 209), која ни овозможува да ја одредиме специфичната топлина на топењето на мразот.

Нека масата на водата (вклучувајќи го водениот еквивалент на калориметарот) е еднаква на масата на мразот - , специфичниот топлински капацитет на водата - , почетната температура на водата - , крајната температура - и специфичната топлина на топење на мраз - . Равенката за рамнотежа на топлина има форма

Во табелата Табела 16 ја покажува специфичната топлина на фузија на некои супстанции. Вреди да се забележи високата топлина на топење на мразот. Оваа околност е многу важна, бидејќи го забавува топењето на мразот во природата. Кога специфичната топлина на фузијата би била многу помала, пролетните поплави би биле многу пати посилни. Знаејќи ја специфичната топлина на фузијата, можеме да пресметаме колку топлина е потребна за да се стопи кое било тело. Ако телото е веќе загреано до точката на топење, тогаш топлината мора да се потроши само за да се стопи. Ако има температура под точката на топење, тогаш сепак треба да потрошите топлина на загревање. Табела 16.

269,1. Парчиња мраз се фрлаат во сад со вода, добро заштитен од приливот на топлина однадвор. Колку мраз може да се фрли за целосно да се стопи ако има 500 g вода во садот во ? Топлинскиот капацитет на садот може да се смета за занемарлив во споредба со топлинскиот капацитет на водата во него. Специфичниот топлински капацитет на мразот е

http://earthz.ru/solves/Zadacha-po-fizike-641

2014-06-01 Кофа содржи мешавина од вода и мраз со маса од m=10 kg. Кофата била внесена во просторијата и веднаш почнале да ја мерат температурата на смесата. Резултирачката зависност на температурата од времето T(ph) е прикажана на сл. Специфичниот топлински капацитет на водата е cw = 4,2 J/(kg⋅K), специфичната топлина на топењето на мразот е l = 340 kJ/kg.

Одредете ја масата ml мраз во кофата кога е внесен во просторијата. Занемарете го топлинскиот капацитет на корпата. Решение: Како што може да се види од графиконот, во првите 50 минути температурата на смесата не се променила и останала еднаква на 0∘C. Сето ова време, топлината што ја добиваше смесата од просторијата се користеше за топење на мразот. По 50 минути, целиот мраз се стопи и температурата на водата почна да расте. За 10 минути (од f1=50 до f2=60min) температурата се зголеми за DT=2∘C. Топлината што се доставува до водата од просторијата за ова време е еднаква на q=cвmвДT=84 kJ. Тоа значи дека во првите 50 минути количеството на топлина Q=5q=420 kJ влегувало во смесата од просторијата. Оваа топлина беше искористена за топење на масата ml мраз: Q = ml. Така, масата на мразот во кофа внесена во просторијата е еднаква на ml=Q/l≈1,2 kg.

http://www.msuee.ru/html2/med_gidr/l3_4.html

Топење

Топењее процес на претворање на супстанција од цврста во течна.

Набљудувањата покажуваат дека ако кршен мраз, на пример, со температура од 10 ° C, се остави во топла просторија, неговата температура ќе се зголеми. На 0 °C мразот ќе почне да се топи, а температурата нема да се промени додека целиот мраз не се претвори во течност. По ова, температурата на водата формирана од мразот ќе се зголеми.

Тоа значи дека кристалните тела, кои вклучуваат мраз, се топат на одредена температура, која се нарекува точка на топење. Важно е за време на процесот на топење температурата на кристалната супстанција и течноста формирана при неговото топење остануваат непроменети.

Во експериментот опишан погоре, мразот доби одредена количина на топлина, неговата внатрешна енергија се зголеми како резултат на зголемување на просечната кинетичка енергија на молекуларното движење. Потоа мразот се стопи, неговата температура не се промени, иако мразот доби одредена количина на топлина. Следствено, нејзината внатрешна енергија се зголеми, но не поради кинетичката, туку поради потенцијалната енергија на интеракцијата на молекулите. Енергијата добиена однадвор се троши на уништување на кристалната решетка. Секое кристално тело се топи на сличен начин.

Аморфните тела немаат специфична точка на топење. Како што се зголемува температурата, тие постепено омекнуваат додека не се претворат во течност.

Кристализација

Кристализацијае процес на преминување на супстанција од течна во цврста состојба. Како што течноста се лади, таа ќе ослободи малку топлина во околниот воздух. Во овој случај, нејзината внатрешна енергија ќе се намали поради намалувањето на просечната кинетичка енергија на неговите молекули. На одредена температура ќе започне процесот на кристализација, при овој процес температурата на супстанцијата нема да се промени додека целата супстанција не се претвори во цврста состојба. Оваа транзиција е придружена со ослободување на одредена количина топлина и, соодветно, намалување на внатрешната енергија на супстанцијата поради намалување на потенцијалната енергија на интеракцијата на нејзините молекули.

Така, преминот на супстанцијата од течна во цврста состојба се случува на одредена температура, наречена температура на кристализација. Оваа температура останува константна во текот на процесот на топење. Тоа е еднакво на точката на топење на оваа супстанција.

На сликата е прикажан графикон на температурата на цврста кристална супстанција наспроти времето за време на нејзиното загревање од собна температура до точката на топење, топење, загревање на супстанцијата во течна состојба, ладење на течната супстанција, кристализација и последователно ладење на супстанцијата во цврста состојба.

Специфична топлина на фузија

Различни кристални супстанции имаат различна структура. Соодветно на тоа, за да се уништи кристалната решетка на цврсто тело на нејзината температура на топење, неопходно е да се пренесе различна количина на топлина на неа.

Специфична топлина на фузија- ова е количината на топлина што мора да се пренесе на 1 кг кристална супстанција за да се претвори во течност на точката на топење. Искуството покажува дека специфичната топлина на фузија е еднаква на специфична топлина на кристализација .

Специфичната топлина на фузија е означена со буквата λ . Единица за специфична топлина на фузија - [λ] = 1 Ј/кг.

Вредностите на специфичната топлина на фузија на кристални материи се дадени во табелата. Специфичната топлина на фузија на алуминиум е 3,9*10 5 J/kg. Тоа значи дека за да се стопи 1 kg алуминиум на температура на топење, потребно е да се потроши количина на топлина од 3,9 * 10 5 J. Истата вредност е еднаква на зголемувањето на внатрешната енергија од 1 kg алуминиум.

Да се пресмета количината на топлина Ппотребни за топење на супстанција со маса м, земена на температура на топење, ја следи специфичната топлина на фузијата λ помножено со масата на супстанцијата: Q = λm.

Истата формула се користи за пресметување на количината на топлина ослободена при кристализација на течност.