Номер 4, страница 79 - гдз по физике 8 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 5. Агрегатные состояния вещества. Параграф 22. Плавление и кристаллизация. Вопросы - номер 4, страница 79.

Условие.

4. Почему в процессе плавления температура кристаллического тела остаётся постоянной?

Решение.

Решение

Температура кристаллического тела в процессе плавления остаётся постоянной, потому что вся подводимая к телу тепловая энергия расходуется не на увеличение кинетической энергии его частиц (и, следовательно, не на повышение температуры), а на разрушение связей в кристаллической решётке.

Рассмотрим этот процесс подробнее. В твёрдом кристаллическом состоянии частицы (атомы, молекулы или ионы) вещества расположены в строго определённом порядке, образуя кристаллическую решётку. Они совершают колебательные движения около положений равновесия. Температура тела является мерой средней кинетической энергии этих колебаний.

При достижении температуры плавления, кинетическая энергия частиц становится достаточной, чтобы начать преодолевать силы межмолекулярного притяжения, удерживающие их в узлах решётки. Дальнейшая подводимая энергия (называемая теплотой плавления) полностью идёт на разрыв этих связей и разрушение упорядоченной структуры. Этот процесс требует затрат энергии, поэтому, пока всё тело не перейдёт из твёрдого состояния в жидкое, вся поступающая энергия будет поглощаться на этот фазовый переход.

Во время плавления увеличивается потенциальная энергия взаимодействия частиц (поскольку они отдаляются друг от друга и их расположение становится хаотичным), а их средняя кинетическая энергия остаётся неизменной. Так как температура напрямую связана со средней кинетической энергией частиц, она также остаётся постоянной на протяжении всего процесса плавления.

Только после того, как всё кристаллическое тело расплавится и перейдёт в жидкое состояние, дальнейшее подведение тепла вновь начнёт увеличивать среднюю кинетическую энергию частиц, что приведёт к росту температуры уже полученной жидкости.

Ответ: В процессе плавления вся подводимая к кристаллическому телу энергия расходуется на разрушение его кристаллической решётки, а не на увеличение средней кинетической энергии частиц. Поскольку температура является мерой средней кинетической энергии частиц, она остаётся постоянной до тех пор, пока всё тело не расплавится.