Номер 2, страница 59 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

Глава 1. Тепловые явления. Параграф 16. График плавления и отвердевания кристаллических тел. Обсуди с товарищем - номер 2, страница 59.

Условие.

2. Как показать, что стекло — тело аморфное, а поваренная соль — тело кристаллическое?

Решение 1.

Решение 3.

Решение 4.

Чтобы экспериментально доказать, что стекло является аморфным телом, а поваренная соль — кристаллическим, можно воспользоваться их фундаментальными различиями в физических свойствах, которые напрямую следуют из их внутреннего строения. Основные методы основаны на наблюдении за процессом плавления и изучении формы излома.

Способ 1: Наблюдение за процессом плавления

Ключевое различие между кристаллическими и аморфными телами заключается в их поведении при нагревании.

Кристаллические тела, такие как поваренная соль (хлорид натрия, $NaCl$), имеют строго упорядоченную внутреннюю структуру — кристаллическую решетку. Для того чтобы разрушить эту решетку и перевести вещество в жидкое состояние, требуется определенное количество энергии, которое подводится при строго определенной температуре — температуре плавления. Если нагревать поваренную соль, она будет оставаться твердой до тех пор, пока не достигнет температуры плавления $T_{пл} = 801^\circ C$. При этой температуре соль начнет плавиться, и пока весь кристалл не превратится в жидкость, температура системы «кристалл-жидкость» меняться не будет.

Аморфные тела, такие как стекло, не имеют кристаллической решетки. Их структура неупорядочена и напоминает структуру очень вязкой, застывшей жидкости. При нагревании аморфные тела не плавятся при определенной температуре. Вместо этого они постепенно размягчаются в некотором интервале температур, их вязкость уменьшается, и они переходят в жидкотекучее состояние плавно. Если нагревать стеклянную палочку, она сначала станет пластичной, ее можно будет гнуть, и лишь при дальнейшем повышении температуры она станет жидкой.

Таким образом, проведя эксперимент по нагреванию образцов соли и стекла, можно зафиксировать наличие четкой температуры плавления у соли и ее отсутствие у стекла.

Ответ: Наличие у поваренной соли строгой температуры плавления доказывает ее кристаллическое строение, в то время как постепенное размягчение стекла в широком диапазоне температур доказывает его аморфную природу.

Способ 2: Изучение формы и излома

Внутренняя структура тел проявляется также в их внешнем виде и в том, как они разрушаются.

Кристаллы поваренной соли, если рассмотреть их под увеличением, имеют характерную кубическую форму. Это проявление их внутренней кубической кристаллической решетки. Если расколоть крупный кристалл соли, он распадется на более мелкие фрагменты, которые также будут иметь плоские грани, расположенные под прямыми углами. Это свойство называется спайностью — способностью кристалла раскалываться по определенным плоскостям.

Стекло, будучи аморфным телом, изотропно, то есть его свойства одинаковы по всем направлениям. У него нет «слабых» плоскостей, по которым мог бы произойти раскол. Поэтому при разрушении куска стекла образуются осколки неправильной формы с острыми краями и характерными раковистыми (конхоидальными) изломами.

Сравнив осколки соли и стекла, можно увидеть принципиальную разницу: у соли излом плоский и упорядоченный, а у стекла — хаотичный и криволинейный.

Ответ: Правильная геометрическая форма кристаллов соли и ее способность раскалываться по плоским граням указывают на кристаллическую структуру. Неправильная форма осколков стекла с раковистым изломом свидетельствует о его аморфном строении.