Koja je specifična toplota kristalizacije? Količina toplote. Specifična toplota
Količina topline koja se mora prijaviti tijelu u ravnoteži izobarično-izotermno. proces za prijenos sa TV-a. (kristalni) u tečnost (ista količina toplote se oslobađa tokom kristalizacije supstance). T.p.- poseban slučaj toplota faznog prelaza.
Ima otkucaja. T. p (mjereno u J/kg, kcal/kg) i molarni (molarni) T. p. U tabeli date su vrijednosti otkucaja. T. p. Lmelt atm. pritisak 760 mm Hg. Art. (ili 101,325 Pa) i temperatura topljenja Tmel.
Fizički enciklopedijski rječnik. - M.: Sovjetska enciklopedija. . 1983 .
Količina topline koja se mora prenijeti tvari u izobarično-izotermnoj ravnoteži. proces da se potpuno pretvori iz čvrstog kristalnog. stanje u tečnost. T.p. je jednaka količini toplote koja se oslobađa tokom kristalizacije supstance iz tečne faze. T. L pl za određene tvari pri normalnom tlaku (1013,25 hPa) i temperaturi topljenja T pl.
Fizička enciklopedija. U 5 tomova. - M.: Sovjetska enciklopedija. Glavni i odgovorni urednik A. M. Prokhorov. 1988 .
Pogledajte šta je "TOPLINA OTOPLJENJA" u drugim rječnicima:
Količina topline koja se mora prenijeti kristalnoj krutini pri konstantnom pritisku da bi se ona u potpunosti prevela u tekuće stanje. Toplota fuzije jedinice mase supstance naziva se specifična toplota fuzije. * * *… … enciklopedijski rječnik
Količina topline koja se mora prenijeti čvrstoj kristalnoj supstanci pri konstantnom pritisku da bi se potpuno prevela u tekuće stanje. Toplota fuzije jedinice mase supstance naziva se specifična toplota fuzije... Veliki enciklopedijski rječnik
toplota fuzije- količina toplote koja je potrebna supstanci u ravnotežnom izobaričnom izotermnom procesu za prelazak iz čvrstog (kristalnog) stanja u tečno (ista količina toplote se oslobađa tokom kristalizacije supstance). toplina...... Enciklopedijski rečnik metalurgije
Količina topline koja se mora prenijeti tvari u ravnotežnom procesu da bi se ona prešla iz čvrstog (kristalnog) stanja u tekućinu (ista količina topline se oslobađa tijekom kristalizacije tvari). Toplota fuzije...... Metalurški rječnik
toplota fuzije- lydymosi šiluma statusas T sritis Standardizacija ir metrologija apibrėžtis Šilumos kiekis, reikalingas medžiagai išlydyti. atitikmenys: engl. toplina fuzije; topljenje toplote vok. Schmelzwärme, f rus. toplina fuzije, f pranc. chaleur de fusion, f… Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
toplota fuzije- lydymosi šiluma statusas T sritis chemija apibrėžtis Šilumos kiekis, reikalingas medžiagai išlydyti. atitikmenys: engl. fuzijska toplota; topljenje toplote eng. toplota fuzije... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
toplota fuzije- lydymosi šiluma statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. fuzijska toplota; topljenje toplote vok. Schmelzwärme, f rus. toplina fuzije, f pranc. chaleur de fusion, f … Fizikos terminų žodynas
toplota fuzije- lydymosi šiluma statusas T sritis Energetika apibrėžtis Šiluma, reikalinga kietai kristalinei medžiagai paversti skysčiu, esant pastoviai lydymosi temperatūrai. Būna savitoji ir molinė lydymosi šiluma. Jų matavimo vienetai – džaulis kilogramui… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas
Količina toplote koja se mora preneti supstanci u ravnotežnom izobaričnom izotermnom procesu da bi se prešla iz čvrstog (kristalnog) stanja u tečno (ista količina toplote se oslobađa tokom kristalizacije... ... Velika sovjetska enciklopedija
Količina topline se mora prijaviti TV-u. kristalno in wu at post. pritisak da ga potpuno transformiše u tečno stanje. itd. jedinice mase u va se nazivaju. specifični T. p... Prirodna nauka. enciklopedijski rječnik
Knjige
- Mehanička svojstva tečnih metala. Ekstremna svojstva minimalnih metalnih monokristala, O. S. Nikolaev. Ova knjiga se sastoji od dva dijela. Prvi dio opisuje termičku metodu procjene mehanička svojstva tečni metali. Primjenjivo je na tijela u bilo kojoj od tri države. Primljeno...
Specifična toplota fuzije je količina toplote potrebna da se otopi jedan gram supstance. Specifična toplina fuzije mjeri se u džulima po kilogramu i izračunava se kao količnik količine topline podijeljen s masom tvari za topljenje.
Specifična toplina fuzije za različite tvari
Različite tvari imaju različite specifične topline fuzije.
Aluminijum je metal srebrne boje. Lako se obrađuje i široko se koristi u tehnologiji. Njegova specifična toplota fuzije je 290 kJ/kg.
Gvožđe je takođe metal, jedan od najčešćih na Zemlji. Gvožđe se široko koristi u industriji. Njegova specifična toplota fuzije je 277 kJ/kg.
Zlato je plemenit metal. Koristi se u nakitu, stomatologiji i farmakologiji. Specifična toplota fuzije zlata je 66,2 kJ/kg.
Srebro i platina su takođe plemeniti metali. Koriste se u proizvodnji nakit, u tehnologiji i medicini. Specifična toplota je 101 kJ/kg, a srebra 105 kJ/kg.
Kalaj je metal niske temperature siva. Široko se koristi u lemovima, za proizvodnju belog lima i u proizvodnji bronze. Specifična toplota je 60,7 kJ/kg.
Živa je pokretni metal koji se smrzava na -39 stepeni. To je jedini metal koji, u normalnim uslovima, postoji u tečnom stanju. Živa se koristi u metalurgiji, medicini, tehnologiji i hemijskoj industriji. Njegova specifična toplota fuzije je 12 kJ/kg.
Led je čvrsta faza vode. Njegova specifična toplota fuzije je 335 kJ/kg.
Naftalen je organska supstanca slična hemijska svojstva Sa . Topi se na 80 stepeni i spontano se zapali na 525 stepeni. Naftalen se široko koristi u hemijskoj industriji, farmaceutskim proizvodima, eksplozivima i bojama. Specifična toplota fuzije naftalena je 151 kJ/kg.
Gasovi metan i propan koriste se kao nosioci energije i služe kao sirovina u hemijskoj industriji. Specifična toplota fuzije metana je 59 kJ/kg, a - 79,9 kJ/kg.
Procesi kristalizacije i topljenja opisuju iste fizičke veličine. Razlika je u tome što je prilikom topljenja tijelu potrebna energija da uništi rešetku, a tokom kristalizacije, naprotiv, tijelo oslobađa energiju u okolinu.
Koncept specifične toplote kristalizacije
Specifična toplina kristalizacije (taljenja) se podrazumijeva kao količina energije koja se oslobađa (potrošava) za 1 kg. supstance tokom prelaska iz tečnog u čvrsto (i obrnuto). Važno je napomenuti da se tokom procesa kristalizacije (taljenja) temperatura supstance ne menja i da je već dovedena na vrednost na kojoj je sam proces moguć.
Specifična toplota kristalizacije (taljenja) se meri u J/kg, označava se slovom grčkog alfabeta λ. A-prioritet:
gdje je Q količina energije koju oslobađa (potrošena) m kilograma tvari.
Proračun energije za sekvencijalne termičke procese
Razmotrimo proces hlađenja m kilograma vode sa temperature, na primjer, +20°C do -10°C. Ovdje imamo posla sa tri termalna procesa:
- hlađenje vodom od temperature +20°S do 0°S, ∆T1 = - 20°;
- kristalizacija vode u led na temperaturi od 0°C;
- hlađenje ledom od temperature 0°S do -10°S, ∆T2 = - 10°;
Količina oslobođene energije Q jednaka je zbroju energija u svakom od ovih procesa:
Q = Q1 + Q2 + Q3;
Q1 = C1 * m * ∆T1;
Q3 = C2 * m * ∆T2;
gdje su C1 i C2 specifični toplinski kapacitet vode i leda, respektivno. Znak “-” na Q2 znači da je proces oslobađanja energije tokom kristalizacije u toku.
Prijelaz tvari iz čvrstog kristalnog stanja u tekućinu naziva se topljenje. Da bi se rastopilo čvrsto kristalno tijelo, ono se mora zagrijati na određenu temperaturu, odnosno mora se dovoditi toplina.Temperatura na kojoj se supstanca topi se nazivatačka topljenja supstance.
Obrnuti proces - prijelaz iz tekućeg u čvrsto stanje - događa se kada se temperatura smanji, tj. toplina se ukloni. Prijelaz tvari iz tekućeg u čvrsto stanje naziva seotvrdnjavanje , ili kristallizacija . Temperatura na kojoj se tvar kristalizira naziva setemperatura kristalacije .
Iskustvo pokazuje da svaka tvar kristalizira i topi se na istoj temperaturi.
Na slici je prikazan grafik temperature kristalnog tijela (leda) u odnosu na vrijeme zagrijavanja (od tačke A do tačke D) i vrijeme hlađenja (od tačke D do tačke K). Prikazuje vrijeme duž horizontalne ose, a temperaturu duž vertikalne ose.
Grafikon pokazuje da je posmatranje procesa počelo od trenutka kada je temperatura leda bila -40°C, ili, kako kažu, temperatura u početnom trenutku vremena tpočetak= -40 °C (tačka A na grafikonu). Daljnjim zagrijavanjem temperatura leda se povećava (na grafikonu je ovo dio AB). Temperatura se povećava na 0 °C - temperatura topljenja leda. Na 0°C led počinje da se topi i njegova temperatura prestaje da raste. Za cijelo vrijeme topljenja (tj. dok se sav led ne otopi) temperatura leda se ne mijenja, iako gorionik nastavlja da gori i toplota se, dakle, dovodi. Proces topljenja odgovara horizontalnom dijelu grafikona Ned . Tek nakon što se sav led otopi i pretvori u vodu, temperatura ponovo počinje rasti (odjeljak CD). Nakon što temperatura vode dostigne +40 °C, gorionik se gasi i voda počinje da se hladi, odnosno uklanja se toplota (da biste to učinili, posudu sa vodom možete staviti u drugu, veću posudu sa ledom). Temperatura vode počinje opadati (odjeljak DE). Kada temperatura dostigne 0 °C, temperatura vode prestaje da se smanjuje, uprkos činjenici da se toplota i dalje uklanja. To je proces kristalizacije vode - formiranje leda (horizontalni presjek EF). Sve dok se sva voda ne pretvori u led, temperatura se neće promijeniti. Tek nakon toga temperatura leda počinje opadati (odjeljak FK).
Izgled razmatranog grafa je objašnjen na sljedeći način. Lokacija uključena AB Zbog dovedene topline, prosječna kinetička energija molekula leda raste, a temperatura raste. Lokacija uključena Ned sva energija koju prima sadržaj tikvice troši se na uništavanje kristalne rešetke leda: uređeni prostorni raspored njegovih molekula zamjenjuje se nesređenim, mijenja se udaljenost između molekula, tj. Molekuli su preuređeni na takav način da supstanca postaje tečna. Prosječna kinetička energija molekula se ne mijenja, tako da temperatura ostaje nepromijenjena. Daljnji porast temperature rastopljene ledene vode (na području CD) znači povećanje kinetičke energije molekula vode zbog topline koju dovodi gorionik.
Prilikom hlađenja vode (odjeljak DE) dio energije mu se oduzima, molekuli vode se kreću manjim brzinama, njihova prosječna kinetička energija opada – temperatura se smanjuje, voda se hladi. Na 0°C (horizontalni presjek EF) molekule se počinju nizati određenim redoslijedom, formirajući kristalnu rešetku. Dok se ovaj proces ne završi, temperatura tvari se neće mijenjati, unatoč toplini koja se uklanja, što znači da pri skrućivanju tekućina (voda) oslobađa energiju. To je upravo energija koju je led apsorbirao, pretvarajući se u tečnost (presjek Ned). Unutrašnja energija tečnosti je veća od energije čvrste materije. Tokom topljenja (i kristalizacije), unutrašnja energija tijela se naglo mijenja.
Zovu se metali koji se tope na temperaturama iznad 1650 ºS vatrostalna(titanijum, hrom, molibden, itd.). Volfram ima najvišu tačku topljenja među njima - oko 3400 ° C. Vatrostalni metali i njihovi spojevi koriste se kao materijali otporni na toplinu u konstrukciji aviona, raketnoj i svemirskoj tehnologiji, te nuklearnoj energiji.
Još jednom naglasimo da pri topljenju supstanca upija energiju. Prilikom kristalizacije, naprotiv, odaje ga okruženje. Primajući određenu količinu toplote koja se oslobađa tokom kristalizacije, medij se zagrijava. Ovo je dobro poznato mnogim pticama. Nije ni čudo što se mogu vidjeti zimi po mraznom vremenu kako sjede na ledu koji prekriva rijeke i jezera. Zbog oslobađanja energije prilikom stvaranja leda, zrak iznad njega je nekoliko stupnjeva topliji nego na drveću u šumi, a ptice to iskorištavaju.
Topljenje amorfnih materija.
Dostupnost određenog tačke topljenja- Ovo važan znak kristalne supstance. Po ovoj osobini se lako mogu razlikovati od amorfnih tijela, koja se također klasificiraju kao čvrsta tijela. To uključuje, posebno, staklo, vrlo viskozne smole i plastiku.
Amorfne supstance(za razliku od kristalnih) nemaju određenu tačku topljenja - ne tope se, već omekšaju. Kada se zagrije, komad stakla, na primjer, prvo postaje mekan od tvrdog, lako se može saviti ili rastegnuti; sa više visoke temperature komad počinje mijenjati svoj oblik pod utjecajem vlastite gravitacije. Kako se zagrije, gusta viskozna masa poprima oblik posude u kojoj leži. Ova masa je prvo gusta, poput meda, zatim poput kisele pavlake, a na kraju postaje skoro ista tečnost niske viskoznosti kao voda. Međutim, ovdje je nemoguće naznačiti određenu temperaturu prijelaza čvrste tvari u tekućinu, jer ona ne postoji.
Razlozi za to leže u fundamentalnoj razlici u strukturi amorfnih tijela od strukture kristalnih. Atomi u amorfnim tijelima su raspoređeni nasumično. Amorfna tijela po svojoj strukturi podsjećaju na tekućine. Već u čvrstom staklu atomi su raspoređeni nasumično. To znači da povećanje temperature stakla samo povećava opseg vibracija njegovih molekula, dajući im postepeno sve veću slobodu kretanja. Stoga staklo omekšava postupno i ne pokazuje oštar prijelaz "čvrsto-tekuće", karakterističan za prijelaz sa rasporeda molekula po strogom redu u neuređeni.
Toplota fuzije.
Toplota topljenja- to je količina topline koja se mora prenijeti supstanciji pri konstantnom pritisku i konstantnoj temperaturi jednakoj tački topljenja da bi se ona potpuno prevela iz čvrstog kristalnog stanja u tekućinu. Toplota fuzije jednaka je količini toplote koja se oslobađa tokom kristalizacije supstance iz tekućeg stanja. Tokom topljenja, sva toplota dovedena u supstancu ide na povećanje potencijalne energije njenih molekula. Kinetička energija se ne mijenja jer se topljenje odvija na konstantnoj temperaturi.
Eksperimentalnim proučavanjem topljenja različitih supstanci iste mase može se uočiti da su potrebne različite količine toplote da bi se one pretvorile u tečnost. Na primjer, da biste otopili jedan kilogram leda, potrebno je potrošiti 332 J energije, a da biste otopili 1 kg olova - 25 kJ.
Količina topline koju tijelo oslobađa smatra se negativnom. Stoga, pri izračunavanju količine topline koja se oslobađa tijekom kristalizacije tvari s masom m, trebali biste koristiti istu formulu, ali sa predznakom minus:
Toplota sagorevanja.
Toplota sagorevanja(ili kalorijska vrijednost, sadržaj kalorija) je količina toplote koja se oslobađa tokom potpunog sagorevanja goriva.
Za zagrijavanje tijela često se koristi energija koja se oslobađa tokom sagorijevanja goriva. Konvencionalno gorivo (ugalj, nafta, benzin) sadrži ugljenik. Tokom sagorevanja, atomi ugljenika se kombinuju sa atomima kiseonika u vazduhu i formiraju molekule ugljen-dioksida. Ispostavilo se da je kinetička energija ovih molekula veća od one originalnih čestica. Povećanje kinetičke energije molekula tokom sagorevanja naziva se oslobađanjem energije. Energija koja se oslobađa tokom potpunog sagorevanja goriva je toplota sagorevanja ovog goriva.
Toplota sagorevanja goriva zavisi od vrste goriva i njegove mase. Što je veća masa goriva, to je veća količina toplote koja se oslobađa tokom njegovog potpunog sagorevanja.
Fizička veličina koja pokazuje koliko se toplote oslobađa pri potpunom sagorevanju goriva težine 1 kg naziva se specifična toplota sagorevanja goriva.Specifična toplota sagorevanja je označena slovomqi mjeri se u džulima po kilogramu (J/kg).
Količina toplote Q oslobađa se tokom sagorevanja m kg goriva određuje se po formuli:
Da bi se pronašla količina toplote koja se oslobađa tokom potpunog sagorevanja goriva proizvoljne mase, specifična toplota sagorevanja ovog goriva mora se pomnožiti sa njegovom masom.
Topljenje je prijelaz tijela iz kristalnog čvrstog stanja u tekuće stanje. Topljenje se događa uz apsorpciju specifične topline fuzije i predstavlja fazni prijelaz prvog reda.
Sposobnost topljenja se odnosi na fizička svojstva supstance
Pri normalnom pritisku volfram ima najvišu tačku topljenja među metalima (3422 °C), jednostavnim materijama uopšte - ugljenikom (prema različitim izvorima, 3500 - 4500 °C) i među proizvoljnim supstancama - hafnijev karbidom HfC (3890 °C). Možemo pretpostaviti da helijum ima najnižu tačku topljenja: pri normalnom pritisku ostaje tečan na proizvoljno niskim temperaturama.
Mnoge supstance pri normalnom pritisku nemaju tečnu fazu. Kada se zagreju, sublimacijom odmah prelaze u gasovito stanje.
Slika 9 - Topljenje leda
Kristalizacija je proces faznog prijelaza tvari iz tekućeg u čvrsto kristalno stanje uz stvaranje kristala.
Faza je homogeni deo termodinamičkog sistema odvojen od ostalih delova sistema (drugih faza) interfejsom, tokom tranzicije kroz koji se hemijski sastav, struktura i svojstva supstance naglo menjaju.
![](https://i1.wp.com/studbooks.net/imag_/16/178451/image010.jpg)
Slika 10 – Kristalizacija vode sa stvaranjem leda
Kristalizacija je proces izolacije čvrste faze u obliku kristala iz rastvora ili taline u hemijskoj industriji, proces kristalizacije se koristi za dobijanje materija u njihovom čistom obliku.
Kristalizacija počinje kada se postigne određeni granični uvjet, na primjer, prehlađenje tekućine ili prezasićenje pare, kada se gotovo trenutno pojavljuju mnogi mali kristali - centri kristalizacije. Kristali rastu spajanjem atoma ili molekula iz tekućine ili pare. Rast kristalnih površina odvija se sloj po sloj ivice nepotpunih atomskih slojeva (stepenica) pomiču se duž lica kako rastu. Ovisnost brzine rasta od uslova kristalizacije dovodi do različitih oblika rasta i kristalnih struktura (poliedarskih, lamelarnih, igličastih, skeletnih, dendritičnih i drugih oblika, strukture olovke itd.). Tokom procesa kristalizacije neminovno nastaju različiti defekti.
Na broj centara kristalizacije i brzinu rasta značajno utiče stepen prehlađenja.
Stepen prehlađenja je nivo hlađenja tekućeg metala ispod temperature njegovog prijelaza u kristalnu (čvrstu) modifikaciju. Neophodno je nadoknaditi energiju latentne toplote kristalizacije. Primarna kristalizacija je formiranje kristala u metalima (i legurama) tokom prelaska iz tečnog u čvrsto stanje.
Specifična toplota fuzije (također: entalpija fuzije; postoji i ekvivalentan koncept specifične toplote kristalizacije) - količina toplote koja se mora preneti jednoj jedinici mase kristalne supstance u ravnotežnom izobarično-izotermnom procesu kako bi se da ga prevede iz čvrstog (kristalnog) stanja u tečno (tada se ista količina toplote oslobađa tokom kristalizacije supstance).
Količina toplote tokom topljenja ili kristalizacije: Q=ml
Isparavanje i ključanje. Specifična toplota isparavanja
Isparavanje je proces prijelaza tvari iz tekućeg u plinovito stanje (para). Proces isparavanja je obrnut od procesa kondenzacije (prijelaz iz parnog u tečno stanje. Isparavanje (vaporizacija), prijelaz tvari iz kondenzirane (čvrste ili tekuće) faze u plinovitu (para); prvog reda fazni prelaz.
U višoj fizici postoji razvijeniji koncept isparavanja
Isparavanje je proces u kojem sa površine tekućine ili solidančestice (molekule, atomi) izlete (odlome se), pri čemu Ek > Ep.
![](https://i2.wp.com/studbooks.net/imag_/16/178451/image011.png)
Slika 11 - Isparavanje preko šolje čaja
Specifična toplota isparavanja (vaporizacija) (L) -- fizička količina, koji pokazuje količinu toplote koja se mora preneti 1 kg supstance uzete na tački ključanja da bi se prešla iz tečnog u gasovito stanje. Specifična toplina isparavanja mjeri se u J/kg.
Vrenje je proces isparavanja u tečnosti (prelazak supstance iz tečnog u gasovito stanje), sa pojavom granica razdvajanja faza. Tačka ključanja pri atmosferskom pritisku obično se navodi kao jedna od glavnih fizičko-hemijskih karakteristika hemijski čiste supstance.
Vrenje je fazni prijelaz prvog reda. Ključanje se dešava mnogo intenzivnije od isparavanja sa površine, zbog formiranja centara isparavanja, koji su determinisani kako postignutom temperaturom ključanja, tako i prisustvom nečistoća.
Na proces formiranja mjehurića može se utjecati pritiskom, zvučnim valovima i jonizacijom. Konkretno, mjehurić komora radi na principu ključanja mikrovolumena tekućine od jonizacije tokom prolaska nabijenih čestica.
![](https://i0.wp.com/studbooks.net/imag_/16/178451/image012.png)
Slika 12 - Kipuća voda
Količina toplote tokom ključanja, isparavanja tečnosti i kondenzacije pare: Q=mL
- Portfolio vaspitača u vrtiću (predškolska obrazovna ustanova): kako ga napraviti, pozicija, primeri, šabloni, uzorci dizajna, besplatno preuzimanje Sistematska obuka
- da pomogne vannastavnom nastavniku
- Zbirka ukrštenih reči o istoriji Ukrštene reči o istoriji 7
- Sažetak Iso (crtanje) lekcije na temu: "Kako sam proveo ljeto"