Плавление и кристаллизация. Удельная теплота плавления и кристаллизации

Новое образование » Методика изучения тепловых явлений на основе строения вещества » Плавление и кристаллизация. Удельная теплота плавления и кристаллизации

Плавление — переход тела из кристаллического твёрдого состояния в жидкое. Плавление происходит с поглощением удельной теплоты плавления и является фазовым переходом первого рода.

Способность плавиться относится к физическим свойствам вещества

При нормальном давлении, наибольшей температурой плавления среди металлов обладает вольфрам (3422 °C), простых веществ вообще - углерод (по разным данным 3500 — 4500 °C) а среди произвольных веществ — карбид гафния HfC (3890 °C). Можно считать, что самой низкой температурой плавления обладает гелий: при нормальном давлении он остаётся жидким при сколь угодно низких температурах.

Многие вещества при нормальном давлении не имеют жидкой фазы. При нагревании они путем сублимации сразу переходят в газообразное состояние.

Рисунок 9 – Плавление льда

Кристаллизация — процесс фазового перехода вещества из жидкого состояния в твёрдое кристаллическое с образованием кристаллов.

Фазой называется однородная часть термодинамической системы отделённая от других частей системы (других фаз) поверхностью раздела, при переходе через которую химический состав, структура и свойства вещества изменяются скачками.

Рисунок 10 - Кристаллизация воды с образованием льда

Кристаллизация — это процесс выделения твёрдой фазы в виде кристаллов из растворов или расплавов, в химической промышленности процесс кристаллизации используется для получения веществ в чистом виде.

Кристаллизация начинается при достижении некоторого предельного условия, например, переохлаждения жидкости или перенасыщения пара, когда практически мгновенно возникает множество мелких кристалликов — центров кристаллизации. Кристаллики растут, присоединяя атомы или молекулы из жидкости или пара. Рост граней кристалла происходит послойно, края незавершённых атомных слоев (ступени) при росте движутся вдоль грани. Зависимость скорости роста от условий кристаллизации приводит к разнообразию форм роста и структуры кристаллов (многогранные, пластинчатые, игольчатые, скелетные, дендритные и другие формы, карандашные структуры и т. д.). В процессе кристаллизации неизбежно возникают различные дефекты.

На число центров кристаллизации и скорость роста значительно влияет степень переохлаждения.

Степень переохлаждения — уровень охлаждения жидкого металла ниже температуры перехода его в кристаллическую (твердую) модификацию. Она необходима для компенсации энергии скрытой теплоты кристаллизации. Первичной кристаллизацией называется образование кристаллов в металлах (и сплавах) при переходе из жидкого состояния в твердое.

Удельная теплота плавления (также: энтальпия плавления; также существует равнозначное понятие удельная теплота кристаллизации) — количество теплоты, которое необходимо сообщить одной единице массы кристаллического вещества в равновесном изобарно-изотермическом процессе, чтобы перевести его из твёрдого (кристаллического) состояния в жидкое (то же количество теплоты выделяется при кристаллизации вещества).

Количество теплоты при плавлении или кристаллизации: Q=mλ

Новые статьи:

Биологические особенности яровой пшеницы
Мягкая яровая пшеница относится к семейству мятликовых и входит в состав первой группы зерновых хлебов. Мягкая яровая пшеница представляет собой однолетнее травянистое растение высотой 0,5-1,5 м, состоящее из корневой системы, стебля - соломины, листьев и соцветия - колоса. Пшеница имеет мочковатую ...

Развитие произвольности как основа воспитания целеустремленности у детей старшего дошкольного возраста
Приоритетным направлением работы детского сада является художественно – эстетическое воспитание детей, задачи которого: Повысить эффективность художественно – эстетического воспитания; Пробудить интерес к творчеству, умению выражать свои мысли и чувства в рисунке; Формировать умение использовать на ...

Способы организации коллективной работы старших дошкольников
При коллективной форме организации учебной работы ведущую роль играет общение и взаимодействие детей друг с другом. Коллективным и продуктивным общение становится тогда, когда оно имеет сменяющуюся парную структуру, т.е. учащиеся общаются в парах сменного состава. Только такая работа отвечает совре ...

Разделы

Copyright © 2020 - All Rights Reserved - www.detailededu.ru