Номер 6.11, страница 29 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Тепловые явления. 6. Плавление и кристаллизация - номер 6.11, страница 29.

Условие.

6.11. В истории человечества бронзовый век предшествовал железному. Какие физические характеристики бронзы и железа сыграли в этом важную роль?

Решение.

Основной физической характеристикой, из-за которой бронзовый век предшествовал железному, является температура плавления. Бронза — это, как правило, сплав меди с оловом. Температура плавления меди составляет $T_{пл}(\text{Cu}) \approx 1085 ^\circ \text{C}$, а температура плавления различных видов бронзы, как правило, еще ниже — в диапазоне $900-1100 ^\circ \text{C}$. В то же время температура плавления железа значительно выше и равна $T_{пл}(\text{Fe}) = 1538 ^\circ \text{C}$.

Технологии древности, в частности примитивные плавильные печи, позволяли достигать температур, достаточных для плавки меди и создания бронзовых сплавов. Это давало возможность применять литье для изготовления орудий труда, оружия и украшений. Для того чтобы расплавить железо, требовались гораздо более высокие температуры, которые стали технологически достижимы значительно позже. Первые железные изделия получали не плавкой, а так называемым сыродутным процессом. При этом железо восстанавливалось из руды в виде твердой губчатой массы (крицы), которую затем приходилось долго и усердно проковывать для придания формы и удаления примесей (шлака). Этот процесс был намного сложнее и трудозатратнее, чем литье бронзы. Таким образом, более низкая температура плавления и, как следствие, более простая технология получения и обработки определили первенство бронзы в истории человечества.

Ответ: Главную роль сыграла температура плавления. У бронзы она значительно ниже (около $900-1100 ^\circ \text{C}$), чем у железа ($1538 ^\circ \text{C}$). Это делало выплавку и обработку (литье) бронзы технологически доступной для древних людей, в то время как для получения и обработки железа требовались более совершенные печи и более трудоемкий процесс ковки.