Номер 16, страница 224 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Первоначальные сведения о строении вещества. Задачи для повторения - номер 16, страница 224.

Условие.

16. Люди научились обрабатывать бронзу раньше, чем железо. Попробуйте объяснить, почему так произошло.

Решение.

Решение 2.

Решение

Освоение бронзы человеком произошло раньше освоения железа по нескольким ключевым причинам, связанным как со свойствами самих металлов, так и с технологическим уровнем древних обществ.

Основным препятствием для раннего использования железа была его чрезвычайно высокая температура плавления — около $1538^\circ\text{C}$. Древние печи и горны просто не могли обеспечить такой сильный и стабильный жар. В то же время медь, главный компонент бронзы, плавится при значительно более низкой температуре, около $1085^\circ\text{C}$. Олово, второй компонент классической бронзы, плавится и вовсе при $232^\circ\text{C}$. Таким образом, создание бронзового сплава было технологически гораздо более доступной задачей.

Важную роль играли также характер и доступность сырья. Медь иногда можно было найти в чистом, самородном виде, что позволяло человеку познакомиться с металлом еще до изобретения плавки. Руды меди и олова (например, малахит и касситерит) имеют характерный внешний вид, что облегчало их поиск и добычу. Железо же практически не встречается в природе в чистом виде (за исключением метеоритного железа, которое было редким и ценилось на вес золота). Его руды, хоть и распространены повсеместно, требовали сложного процесса восстановления для извлечения металла.

Сам процесс выплавки железа был несравненно сложнее. Если для получения меди из руды было достаточно простого горна с древесным углем, то для железа требовались специальные сыродутные горны. В них нужно было получить не только высокую температуру, но и создать восстановительную атмосферу для отделения кислорода от железа. При этом на выходе получалась не жидкая отливка, а так называемая крица — губчатая масса раскаленного железа, смешанная со шлаком. Эту крицу необходимо было долго и тяжело проковывать молотами, чтобы уплотнить металл и очистить его от примесей. Бронза же, будучи легкоплавким сплавом, отлично подходила для литья в формы, что позволяло легко тиражировать изделия сложной формы — от оружия до украшений.

Таким образом, сочетание более низкой температуры плавления, более простого процесса получения металла из руды и удобства литейной технологии сделало бронзу первым широко используемым металлом в истории человечества, открыв целую эпоху — Бронзовый век.

Ответ: Люди научились обрабатывать бронзу раньше железа из-за совокупности причин: 1) Температура плавления компонентов бронзы (медь $ \approx 1085^\circ\text{C}$, олово $ \approx 232^\circ\text{C}$) значительно ниже, чем у железа ($ \approx 1538^\circ\text{C}$), и была достижима в древних печах. 2) Медь встречается в самородном виде, а ее руды проще для добычи и переработки. 3) Процесс выплавки железа из руды (в сыродутных горнах) и его последующая обработка (проковка крицы) технологически намного сложнее, чем плавка и литье бронзы.