Номер 1, страница 78 - гдз по физике 8 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 5. Агрегатные состояния вещества. Параграф 22. Плавление и кристаллизация. Вопросы - номер 1, страница 78.

Условие.

1. Как происходит процесс плавления кристаллических тел?

Решение.

1. Плавление кристаллических тел — это процесс перехода вещества из твердого упорядоченного (кристаллического) состояния в жидкое. Этот фазовый переход имеет ряд характерных особенностей.

Основной отличительной чертой плавления кристаллических тел является то, что оно происходит при строго определенной и постоянной температуре, которая называется температурой плавления. Для каждого чистого вещества при заданном давлении эта температура является физической константой.

Процесс плавления на молекулярном уровне можно описать следующим образом:

1. В кристаллическом состоянии частицы вещества (атомы, молекулы или ионы) расположены в строго определенном порядке, образуя кристаллическую решетку. Они не находятся в покое, а совершают непрерывные колебательные движения около своих положений равновесия в узлах решетки.

2. При подводе к телу теплоты его внутренняя энергия увеличивается, что приводит к увеличению средней кинетической энергии частиц. В результате амплитуда их колебаний возрастает. Это макроскопически проявляется в повышении температуры тела.

3. Когда температура тела достигает температуры плавления, амплитуда колебаний частиц становится настолько большой, что связи, удерживающие их в узлах кристаллической решетки, начинают разрушаться. Порядок в расположении частиц нарушается — кристаллическая решетка разрушается.

4. В течение всего времени, пока происходит плавление (т. е. пока в веществе одновременно существуют и твердая, и жидкая фазы), температура системы остается постоянной и равной температуре плавления. Вся подводимая извне энергия идет не на увеличение кинетической энергии частиц, а на разрыв связей и разрушение кристаллической структуры. Эта энергия увеличивает потенциальную энергию взаимодействия частиц. Количество теплоты $\text{Q}$, необходимое для полного плавления тела массой $\text{m}$, уже нагретого до температуры плавления, определяется формулой: $Q = \lambda m$, где $\lambda$ — удельная теплота плавления, являющаяся характеристикой вещества.

5. После того как все твердое вещество перейдет в жидкое состояние, дальнейший подвод тепла снова начнет приводить к увеличению кинетической энергии частиц и, как следствие, к росту температуры получившейся жидкости.

Таким образом, график зависимости температуры кристаллического тела от полученного количества теплоты будет иметь характерный горизонтальный участок («плато»), соответствующий процессу плавления при постоянной температуре.

Ответ: Плавление кристаллических тел — это фазовый переход из твердого состояния в жидкое, происходящий при постоянной температуре (температуре плавления). В ходе этого процесса подводимая к телу тепловая энергия полностью расходуется на разрушение его кристаллической решетки, в то время как температура вещества остается неизменной до его полного перехода в жидкое состояние.