Номер 3, страница 307 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Синяков

Глава 8. Твёрдые тела и их превращение в жидкости. Параграф 8.8. Теплота плавления - номер 3, страница 307.

Условие.

3. Сравните энергии: выделяемую веществом при его кристаллизации и поглощаемую при плавлении.

Решение.

Решение

Плавление и кристаллизация являются взаимно обратными процессами фазового перехода вещества.

Плавление — это переход вещества из твердого (кристаллического) состояния в жидкое. Для того чтобы разрушить упорядоченную структуру кристаллической решетки и дать частицам возможность свободно перемещаться, веществу необходимо сообщить определенное количество энергии. Эта энергия поглощается веществом. Количество теплоты, поглощаемое при плавлении, рассчитывается по формуле:

$Q_{плавления} = \lambda \cdot m$

где $\text{m}$ — масса вещества, а $\lambda$ — удельная теплота плавления, которая является физической константой для данного вещества.

Кристаллизация (или затвердевание) — это обратный процесс перехода вещества из жидкого состояния в твердое. При этом частицы вещества замедляют свое движение и выстраиваются в упорядоченную кристаллическую решетку, образуя прочные связи. В процессе образования этих связей выделяется энергия. Количество теплоты, выделяемое при кристаллизации, рассчитывается по той же формуле:

$Q_{кристаллизации} = \lambda \cdot m$

Согласно закону сохранения энергии, количество энергии, которое вещество поглощает при плавлении, должно быть равно количеству энергии, которое оно выделяет при кристаллизации. Оба процесса для одного и того же вещества происходят при одинаковой температуре (температуре плавления/кристаллизации).

Таким образом, сравнивая эти две энергии, мы приходим к выводу, что они равны по величине.

Ответ: Энергия, выделяемая веществом при его кристаллизации, равна энергии, поглощаемой этим же веществом при плавлении.