Номер 3, страница 50 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Глава 2. Изменение агрегатных состояний вещества. Параграф 12. Количество теплоты, необходимое для плавления тела и выделяющееся при его кристаллизации. Переход аморфных тел из твёрдого состояния в жидкое. Вспомните - номер 3, страница 50.

Условие.

Как выглядит график плавления и отвердевания кристаллических тел?

Решение.

График плавления и отвердевания (кристаллизации) для кристаллических тел представляет собой зависимость температуры вещества от времени (при условии постоянной мощности подвода или отвода тепла) или от количества полученной/отданной теплоты. Ключевой особенностью таких тел является наличие строго определенной температуры фазового перехода.

Плавление

Рассмотрим процесс нагревания твердого кристаллического тела. Сначала, по мере подвода теплоты ($\text{Q}$), его температура ($\text{T}$) линейно возрастает. На графике это выглядит как наклонная прямая. Когда температура достигает температуры плавления ($T_{пл}$), она прекращает расти, несмотря на то, что тепло продолжает подводиться. В этот момент начинается процесс плавления. На графике этому процессу соответствует строго горизонтальный участок (плато). Вся подводимая энергия идет не на увеличение кинетической энергии молекул (и, соответственно, температуры), а на разрушение связей в кристаллической решетке. В течение всего времени плавления вещество представляет собой смесь твердой и жидкой фаз. После того как все вещество перейдет в жидкое состояние, его температура снова начнет расти при дальнейшем подводе тепла, что на графике отображается новым наклонным участком.

Отвердевание (кристаллизация)

Процесс отвердевания является обратным плавлению. При непрерывном отводе тепла от вещества в жидком состоянии его температура сначала понижается (наклонный участок на графике, идущий вниз). Когда температура достигает температуры кристаллизации ($T_{кр}$), которая для чистых веществ равна температуре плавления ($T_{кр} = T_{пл}$), начинается процесс кристаллизации. Во время этого процесса вещество выделяет энергию (теплоту кристаллизации), поэтому его температура остается постоянной до тех пор, пока вся жидкость не превратится в твердое тело. На графике этому процессу также соответствует горизонтальное плато. После завершения кристаллизации температура получившегося твердого тела при дальнейшем отводе тепла снова начинает понижаться.

Ответ: График плавления и отвердевания для кристаллических тел представляет собой ломаную линию с характерным горизонтальным участком («плато»). Этот участок соответствует процессу фазового перехода (плавления или кристаллизации), во время которого температура вещества остается постоянной и равной температуре плавления/кристаллизации. Участки графика до и после плато являются наклонными и соответствуют процессу нагревания или охлаждения вещества в одном агрегатном состоянии (твердом или жидком).