Удельная температура плавления железа. Удельная теплота плавления разных веществ

Плавление

Плавление — это процесс превращения вещества из твёрдого состояния в жидкое.

Наблюдения показывают, что если измельчённый лёд, имеющий, например, температуру 10 °С, оставить в тёплой комнате, то его температура будет повышаться. При 0 °С лёд начнет таять, а температура при этом не будет изменяться до тех пор, пока весь лёд не превратится в жидкость. После этого температура образовавшейся изо льда воды будет повышаться.

Это означает, что кристаллические тела, к которым относится и лед, плавятся при определённой температуре, которую называют температурой плавления . Важно, что во время процесса плавления температура кристаллического вещества и образовавшейся в процессе его плавления жидкости остаётся неизменной.

В описанном выше опыте лёд получал некоторое количество теплоты, его внутренняя энергия увеличивалась за счёт увеличения средней кинетической энергии движения молекул. Затем лёд плавился, его температура при этом не менялась, хотя лёд получал некоторое количество теплоты. Следовательно, его внутренняя энергия увеличивалась, но не за счёт кинетической, а за счёт потенциальной энергии взаимодействия молекул. Получаемая извне энергия расходуется на разрушение кристаллической решетки. Подобным образом происходит плавление любого кристаллического тела.

Аморфные тела не имеют определённой температуры плавления. При повышении температуры они постепенно размягчаются, пока не превратятся в жидкость.

Кристаллизация

Кристаллизация — это процесс перехода вещества из жидкого состояния в твёрдое состояние. Охлаждаясь, жидкость будет отдавать некоторое количество теплоты окружающему воздуху. При этом будет уменьшаться её внутренняя энергия за счёт уменьшения средней кинетической энергии его молекул. При определённой температуре начнётся процесс кристаллизации, во время этого процесса температура вещества не будет изменяться, пока всё вещество не перейдет в твёрдое состояние. Этот переход сопровождается выделением определённого количества теплоты и соответственно уменьшением внутренней энергии вещества за счёт уменьшения потенциальной энергии взаимодействия его молекул.

Таким образом, переход вещества из жидкого состояния в твёрдое состояние происходит при определённой температуре, называемой температурой кристаллизации. Эта температура остаётся неизменной в течение всего процесса плавления. Она равна температуре плавления этого вещества.

На рисунке приведён график зависимости температуры твёрдого кристаллического вещества от времени в процессе его нагревания от комнатной температуры до температуры плавления, плавления, нагревания вещества в жидком состоянии, охлаждения жидкого вещества, кристаллизации и последующего охлаждения вещества в твёрдом состоянии.

Удельная теплота плавления

Различные кристаллические вещества имеют разное строение. Соответственно, для того, чтобы разрушить кристаллическую решётку твёрдого тела при температуре его плавления, необходимо ему сообщить разное количество теплоты.

Удельная теплота плавления — это количество теплоты, которое необходимо сообщить 1 кг кристаллического вещества, чтобы превратить его в жидкость при температуре плавления. Опыт показывает, что удельная теплота плавления равна удельной теплоте кристаллизации .

Удельная теплота плавления обозначается буквой λ . Единица удельной теплоты плавления — [λ] = 1 Дж/кг .

Значения удельной теплоты плавления кристаллических веществ приведены в таблице. Удельная теплота плавления алюминия 3,9*10 5 Дж/кг. Это означает, что для плавления 1 кг алюминия при температуре плавления необходимо затратить количество теплоты 3,9*10 5 Дж. Этому же значению равно увеличение внутренней энергии 1 кг алюминия.

Чтобы вычислить количество теплоты Q , необходимое для плавления вещества массой m , взятого при температуре плавления, следует удельную теплоту плавления λ умножить на массу вещества: Q = λm .

Эта же формула используется при вычислении количества теплоты, выделяющегося при кристаллизации жидкости.

Тема: «Плавление и кристаллизация.

Удельная теплота плавления и кристаллизации»

Задачи урока:

В результате работы на уроке учащиеся должны усвоить определение понятий «плавление», «кристаллизация», «температура плавления», «удельная теплота плавления и кристаллизации»; уметь объяснять неизменность температуры и энергетические превращения в процессах плавления и кристаллизации; анализировать график зависимости температуры тела от времени его нагревания и график охлаждения нагретой жидкости; знать формулу для расчёта количества теплоты, необходимого для плавления (кристаллизации) тела.

Ход урока.

Организационный момент (1 минута).
Повторение изученного материала (4 минуты)

Фронтальный опрос.

1. В каких агрегатных состояниях может находиться одно и то же вещество?

2. Чем определяется то или иное агрегатное состояние вещества?

3. Каковы особенности молекулярного строения газов, жидкостей и твердых тел?

4. Возможны переходы: из твердого состояния в жидкое, из жидкого состояния в газообразное, из газообразного в твердое и обратные переходы: из твердого состояния в газообразное, из газообразного в жидкое, из жидкого в твердое. Установите соответствие между переходами и явлениями, им соответствующими. (Учитель называет явление, учащиеся определяют, какому переходу это явление соответствует).

Т → Ж: таяние льда, плавление металла;

Ж → Г: образование пара при кипении воды; испарение воды;

Т → Г: запах нафталина, испарение сухого льда;

Ж → Т: замерзание воды;

Г → Ж: выпадение росы, образование тумана;

Г → Т: образование на окнах узоров зимой.

В природе – круговорот воды. Испарение воды с , образование тумана, облаков, снега, росы… Чтобы понимать процессы, происходящие в природе и уметь ими управлять, надо знать условия, при которых происходит превращение одного агрегатного состояния вещества в другое.

Подведение к теме урока.

Сегодня на уроке мы более подробно познакомимся с переходами вещества из твердого состояния в жидкое, из жидкого состояния в твердое, т. е. с процессом плавления кристаллических тел и обратным ему процессом – процессом кристаллизации.

Изучение нового материала. (20 мин)
Экспериментальное исследование

Учащиеся определяют проблему, цель, гипотезу исследования.

Проблема исследования: установить, как будет изменяться температура льда при его нагревании и плавлении.

Цель исследования: изучить изменение температуры при различных процессах – нагревании и плавлении льда, построить график зависимости температуры льда от времени.

Предполагаем, что при нагревании льда его температура будет увеличиваться до температуры плавления, при которой лед будет плавиться не изменяя температуры.

Обоснование гипотезы: температура плавления льда равна 0 оС, поэтому лед сначала нагреется до температуры плавления. Так как плавление – это процесс, который проходит при постоянной температуре, то температура льда не будет увеличиваться, до тех пор, пока весь лед не превратиться в воду.

Оборудование:

Калориметр. Дробленый лед. Термометр. Часы.

Ход исследования:

Поместить дробленый лед в калориметр. Измерить температуру льда. Продолжать снимать измерения через определенные равные промежутки времени. Результаты измерений занести в таблицу.

Таблица 1. Экспериментальные данные к исследованию

Промежуток времени, ф, с
Показания термометра t, оС

По данным измерений построить график. Сделать выводы.

Температура льда поднималась, пока не достигла 0 оС, так проходил процесс нагревания, температура льда увеличивалась. Как только температура стала равной 0, лед начал плавиться и в течение долгого времени (пока не растаял лед) не изменялась. А как только весь лед растаял, снова температура стала увеличиваться. Таким образом, можно сказать, что процесс нагревания происходит при увеличении температуры, а процесс плавления происходит при постоянной температуре.

Мы установили, что температура льда сначала повышается, а затем, достигнув отметки 0оС (начинает плавиться лед), остается неизменной до тех пор, пока весь лед не расплавился.

Переход вещества из твердого состояния в жидкое называется плавлением.

Температура, при которой происходит переход твердого вещества в жидкое называется температурой плавления. Температура плавления различных веществ – табличная величина.

Запомнить

Для каждого вещества существует температура, выше которой оно не может находится в твердом состоянии при данных условиях. Процесс плавления требует затрат энергии. Температура вещества при плавлении не изменяется.
Просмотр процесса отвердевания жидкостей по видео.

Процесс перехода вещества из жидкого состояния в твердое называется кристаллизацией.

При плавлении вещество получает энергию. При кристаллизации оно наоборот отдает ее в окружающую среду.

Запомнить:

Для каждого вещества существует температура, при которой вещество переходит из жидкого состояния в твердое (температура кристаллизации). Процесс отвердевания сопровождается выделением энергии. Температура во время кристаллизации остается постоянной.

Выводы: Плавление и кристаллизация – два противоположных процесса. В первом случае вещество поглощает энергию извне, а во втором – отдает в окружающую среду.

ФИЗКУЛЬТМИНУТКА

Рассмотрим график плавления и кристаллизации льда.

Анализ графика плавления и кристаллизации и его объяснение на основе знаний о молекулярном строении вещества. Каждое вещество имеет свою температуру плавления и эта температура определяет области применения твердых тел в быту и технике. Из тугоплавких металлов изготовляют жаропрочные конструкции в самолетах и ракетах, атомных реакторах и .
Удельная теплота плавления и кристаллизации.

Физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое поглощает твердое тело массой 1 кг при температуре плавления для перехода в жидкое состояние, называется удельной теплотой плавления.

л – удельная теплота плавления и кристаллизации.

Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо для превращения 1 кг кристаллического вещества, взятого при температуре плавления, в жидкость, называется удельной теплотой плавления.

В СИ – удельную теплоту плавления и кристаллизации измеряют в джоулях на килограмм.

IY. Решение качественных задач. (5 мин)

Температура газовой горелки 5000 С. Посудой из какого материалов можно пользоваться? (Из материалов, температура плавления которых выше 5000 С). Какой металл расплавиться в ладони? (Цезий) Почему лед не сразу тает в комнате, если его занести с мороза? (Лед должен нагреться до температуры плавления, а для этого нужно время). Анализ графика плавления и отвердевания.

Для каких веществ построены графики? Как вы это определили? Ответ: Верхний (красный) график построен для свинца, т. к. свинец плавится при температуре 327єС и участок LM графика как раз соответствует процессу плавления. Нижний (зеленый) график построен для олова, т. к. температура плавления олова 232єС. Для плавления какого вещества потребовалось больше времени? Какое вещество быстрее закристаллизовалось?

Y. Решение задач ТРИЗ (5 мин)

В стакан с водой бросают железный гвоздь, но на дно стакана он не упал? Почему? (Вода в твёрдом состоянии) Изготовление конфет «бутылочки с сиропом». (Сироп замораживают и обливают горячим шоколадом) Как убрать осадок в газированном напитке? (Перевернуть бутылку вверх дном и поставить на лед, осадок с частью отвердевшей жидкости останется на пробке в момент откупоривания бутылки)

YI. Закрепление изученного материала. (5 мин)

ВАРИАНТ № 1

ВАРИАНТ № 2

1. Переход вещества из жидкого состояния в твердое называют А. Плавлением. Б. Диффузией. В. Кристаллизацией. Г. Нагреванием. Д. Охлаждением. 2. Чугун плавится при температуре 1200 0С. Что можно сказать о температуре отвердевания чугуна? А. Может быть любой. Б. Равна 1200 0С. В. Выше температуры плавления Г. Ниже температуры плавления. 3. Можно ли в медном сосуде расплавить ? Б. Нельзя. 4. Во время полета температура наружной поверхности ракеты повышается до 1500 – 2000 0С. Какие металлы используют для наружной обшивки? А. Железо. Б. Платина. Г. Вольфрам. 5. Какой отрезок графика характеризует процесс нагревания твердого тела? Т, 0С А. АВ.

1. Переход вещества из твердого состояния в жидкое называют А. Охлаждением. Б. Кристаллизацией. В. Диффузией. Г. Нагреванием. Д. Плавлением. 2. Олово отвердевает при температуре 232 0С. Что можно сказать о температуре его плавления? А. Выше температуры отвердевания Б. Может быть любой. В. Равна 232 0С. Г. Ниже температуры отвердевания 3. Можно ли в цинковом сосуде расплавить свинец? Б. Нельзя. 4. Из сопла реактивного самолета вылетает газ, температура которого 800–1100 0С. Какие металлы можно использовать для изготовления сопла? Б. Свинец. В. Алюминий. 5. Какой отрезок графика характеризует процесс плавления? Т, 0С А. АВ.

1 вариант	2 вариант

YII. Итог урока. (2 мин) Подведение итогов урока. Выставление оценок за работу.

Домашнее задание: §9, 10, упр.8 (1-3). Творческое задание: найти интересные факты о самой низкой температуре и самой высокой температуре.

Технологическая карта

конструирования урока по физике в

Учитель физики ГУО «СШ № 42 г. »

Тема урока: Плавление и кристаллизация. Удельная теплота плавления и кристаллизации

Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний.

Цель урока: обеспечить углубление и систематизацию знаний учащихся о строении вещества; научить учащихся понимать суть таких тепловых явлений, как плавление и кристаллизация; усвоение понятия «удельная теплота плавления» и формулы для расчёта количества теплоты, необходимого для плавления; формирование умений анализировать энергетические превращения при плавление и кристаллизации вещества.

Задачи урока:

Обучающая: изучить особенности в поведении вещества при переходе из твердого состояния в жидкое и обратно; объяснить график плавления и отвердевания, объяснить процессы плавления и отвердевания на основе о молекулярном строении вещества.

Развивающая: продолжить формирование положительных мотивов учения, развивать самостоятельность при выполнении и наблюдении эксперимента, научить применять полученные знания на практике.

Воспитательная: продолжить формирование мировоззрения на примере тепловых процессов, показать причинно – следственные связи, показать значимость знаний и умений на примере разбора качественных задач.

Демонстрации и оборудование для эксперимента: исследование зависимости температуры плавления льда от времени (калориметр, термометр, часы, дроблёный лёд, спиртовка, штатив), видеофильм о кристаллизации воды, таблица температур плавления некоторых веществ, таблица удельной теплоты плавления некоторых веществ, график плавления и кристаллизации.

Этапы урока	Цели этапа	Деятельность учителя	Деятельность учащихся	Приёмы, методы, оборудование	результат
I. Организа-ционно-мотивационный этап	Создать эмоциональный настрой к совместной .	Демонстрирует доброжелательное отношение к детям. Организует внимание, готовность к уроку.	Приветствуют друг друга улыбками. Слушают, настраиваются на работу.	словесный	Приветствуют друг друга, показывают психологическую готовность к сотрудничеству
II. Этап актуализации знаний	Развивать сообразительность, интерес к предмету	Организует работу учащихся по проверке ранее изученного материала	Отвечают на вопросы	Коллективные, индивидуальные	Проверить усвоение ранее изученного материала
III Сообщение темы и целей урока	Обеспечить деятельность по определению целей урока	Создает проблемную ситуацию, объясняет учебную задачу,	Отвечают на вопросы, формулируют цель урока	Словесный, наглядный. Создание проблемной ситуации при определении цели урока. Презентация	Умение определять цель урока
IV. Работа над темой урока	Выявить понимание и осмысление темы	Формирует умения получать знания самостоятельно через выполнение экспериментального задания.	Выполняют экспериментальное задание, участвуют в беседе	Проблемно-поисковый, наглядный, словесный. Создание проблемной ситуации для творческого поиска	Восприятие, осмысление и первичное запоминание изучаемого материала
V. Физкультминутка	Снять напряжение, связанное с умственной и физической нагрузкой.	Организует физкультпаузу	Выполняют упражнения	Фронтальная	Снятие напряжения, связанного с умственной и физической нагрузкой.
VI. Решение качественных задач и задач ТРИЗ (10 мин)	Развивать умения и навыки решения физических задач, применения полученных теоретических знаний на практике, в конкретной ситуации	Организует деятельность учащихся при решении задач, обеспечивает контроль за их выполнением	Решают задачи	Индивидуальная и коллективная работа учащихся	Умение применять знания на практике и использовать различные приёмы для решения задач
VII. Закрепление изученного материала (5 мин)	Проверить усвоение материала, выявить пробелы в понимании материала.	Организует самостоятельную работу учащихся.	Выполняют разно уровневые задания, тест	Частично-поисковый, Индивидуальная, групповая.	Умение использовать знания при самостоятельной работе
VIII. Домашнее задание (1 мин)	Закрепить умение выполнять домашнее задание по алгоритму	Организует коллективное обсуждение домашнего задания Даёт пояснение к домашнему заданию.	Вникают в суть домашнего задания, осмысливают его.	Словесный,	Понимание домашнего задания
IX. Итог урока, рефлексия (2 мин)	Обобщить знания по теме урока. Оценить достижения учеников. Определить отношение учеников к уроку, к совместной деятельности	Формирует адекватную оценку по выполнению поставленных задач урока Стимулирует учеников оценивать свою деятельность на уроке, свои чувства и настроение	Анализирует свою деятельность, показывает своё отношение к уроку, чувства и настроение с помощью символов.	Словесный, аналитический. Самоанализ, самооценка.	Удовлетворение от проделанной работы, эмоциональное завершение урока.

В предыдущем параграфе мы рассматривали график плавления и отвердевания льда. Из графика видно, что, пока лёд плавится, температура его не меняется (см. рис. 18). И лишь после того, как весь лёд расплавится, температура образовавшейся жидкости начинает повышаться. Но ведь и во время процесса плавления лёд получает энергию от сгорающего в нагревателе топлива. А из закона сохранения энергии следует, что она не может исчезнуть. На что же расходуется энергия топлива во время плавления?

Мы знаем, что в кристаллах молекулы (или атомы) расположены в строгом порядке. Однако и в кристаллах они находятся в тепловом движении (колеблются). При нагревании тела средняя скорость движения молекул возрастает. Следовательно, возрастает и их средняя кинетическая энергия и температура. На графике это участок АВ (см. рис. 18). Вследствие этого размах колебаний молекул (или атомов) увеличивается. Когда тело нагреется до температуры плавления, то нарушится порядок в расположении частиц в кристаллах. Кристаллы теряют свою форму. Вещество плавится, переходя из твёрдого состояния в жидкое.

Следовательно, вся энергия, которую получает кристаллическое тело после того, как оно уже нагрето до температуры плавления, расходуется на разрушение кристалла. В связи с этим температура тела перестаёт повышаться. На графике (см. рис. 18) это участок ВС.

Опыты показывают, что для превращения различных кристаллических веществ одной и той же массы в жидкость при температуре плавления требуется разное количество теплоты.

Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо сообщить кристаллическому телу массой 1 кг, чтобы при температуре плавления полностью перевести его в жидкое состояние, называется удельной теплотой плавления.

Удельную теплоту плавления обозначают λ (греч. буква «лямбда»). Её единица - 1 Дж / кг.

Определяют удельную теплоту плавления на опыте. Так, было установлено, что удельная теплота плавления льда равна 3,4 10 5 - . Это означает, что для превращения куска льда массой 1 кг, взятого при 0 °С, в воду такой же температуры требуется затратить 3,4 10 5 Дж энергии. А чтобы расплавить брусок из свинца массой 1 кг, взятого при его температуре плавления, потребуется затратить 2,5 10 4 Дж энергии.

Следовательно, при температуре плавления внутренняя энергия вещества в жидком состоянии больше внутренней энергии такой же массы вещества в твёрдом состоянии.

Чтобы вычислить количество теплоты Q, необходимое для плавления кристаллического тела массой т, взятого при его температуре плавления и нормальном атмосферном давлении, нужно удельную теплоту плавления λ умножить на массу тела m:

Из этой формулы можно определить, что

λ = Q / m, m = Q / λ

Опыты показывают, что при отвердевании кристаллического вещества выделяется точно такое же количество теплоты, которое поглощается при его плавлении. Так, при отвердевании воды массой 1 кг при температуре 0 °С выделяется количество теплоты, равное 3,4 10 5 Дж. Точно такое же количество теплоты требуется и для плавления льда массой 1 кг при температуре 0 °С.

При отвердевании вещества всё происходит в обратном порядке. Скорость, а значит, и средняя кинетическая энергия молекул в охлаждённом расплавленном веществе уменьшаются. Силы притяжения теперь могут удерживать медленно движущиеся молекулы друг около друга. Вследствие этого расположение частиц становится упорядоченным - образуется кристалл. Выделяющаяся при кристаллизации энергия расходуется на поддержание постоянной температуры. На графике это участок EF (см. рис. 18).

Кристаллизация облегчается, если в жидкости с самого начала присутствуют какие-либо посторонние частицы, например пылинки. Они становятся центрами кристаллизации. В обычных условиях в жидкости имеется множество центров кристаллизации, около которых и происходит образование кристалликов.

Таблица 4.
Удельная теплота плавления некоторых веществ (при нормальном атмосферном давлении)

При кристаллизации происходит выделение энергии и передача её окружающим телам.

Количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации тела массой т, определяется также по формуле

Внутренняя энергия тела при этом уменьшается.

Пример . Для приготовления чая турист положил в котелок лёд массой 2 кг, имеющий температуру 0 °С. Какое количество теплоты необходимо для превращения этого льда в кипяток при температуре 100 °С? Энергию, израсходованную на нагревание котелка, не учитывать.

Какое количество теплоты понадобилось бы, если вместо льда турист взял из проруби воду той же массы при той же температуре?

Запишем условие задачи и решим её.

Вопросы

1. Как объяснить процесс плавления тела на основе учения о строении вещества?
2. На что расходуется энергия топлива при плавлении кристаллического тела, нагретого до температуры плавления?
3. Что называется удельной теплотой плавления?
4. Как объяснить процесс отвердевания на основе учения о строении вещества?
5. Как вычисляют количество теплоты, необходимое для плавления кристаллического тела, взятого при температуре плавления?
6. Как вычислить количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации тела, имеющего температуру плавления?

Упражнение 12

Задание

1. Поставьте на плиту две одинаковые жестяные банки. В одну налейте воду массой 0,5 кг, в другую положите несколько кубиков льда той же массы. Заметьте, сколько времени потребуется, чтобы вода в обеих банках закипела. Напишите краткий отчёт о вашем опыте и объясните его результаты.
2. Прочитайте параграф «Аморфные тела. Плавление аморфных тел». Подготовьте по нему доклад.

Уде́льная теплота́ плавле́ния (также: энтальпия плавления ; также существует равнозначное понятие уде́льная теплота́ кристаллиза́ции ) - физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо сообщить одной единице массы кристаллического вещества в равновесном изобарно-изотермическом процессе, чтобы перевести его из твёрдого (кристаллического) состояния в жидкое при температуре плавления (то же количество теплоты выделяется при кристаллизации вещества).

Теплота плавления - частный случай теплоты фазового перехода I рода.

Различают удельную теплоту плавления (Дж /кг) и молярную (Дж /моль).

Удельная теплота плавления обозначается буквой $\backslash lambda$ (греческая буква лямбда ). Формула расчёта удельной теплоты плавления: $\backslash lambda=\backslash frac\{Q\}\{m\}$, где $\backslash lambda$ - удельная теплота плавления, $Q$ - количество теплоты , полученное веществом при плавлении (или выделившееся при кристаллизации), $m$ - масса плавящегося (кристаллизующегося) вещества.

Вещество	Удельная теплота плавления (кДж/кг)
Алюминий	$390$
Железо	$277$
Золото	$66,2$
Лёд	$335$
Медь	$213$
Нафталин	$151$
Олово	$60,7$
Платина	$101$
	$12$
Свинец	$25$
Серебро	$105$
Цинк	$112$
Чугун (белый)	$140$
Чугун (серый)	$100$

См.также

Напишите отзыв о статье "Удельная теплота плавления"

Литература

• Енохович А. С. Краткий справочник по физике. - М .: «Высшая школа», 1976. - С. 114. - 288 с.

Отрывок, характеризующий Удельная теплота плавления

Ночь была темная, теплая, осенняя. Шел дождик уже четвертый день. Два раза переменив лошадей и в полтора часа проскакав тридцать верст по грязной вязкой дороге, Болховитинов во втором часу ночи был в Леташевке. Слезши у избы, на плетневом заборе которой была вывеска: «Главный штаб», и бросив лошадь, он вошел в темные сени.
– Дежурного генерала скорее! Очень важное! – проговорил он кому то, поднимавшемуся и сопевшему в темноте сеней.
– С вечера нездоровы очень были, третью ночь не спят, – заступнически прошептал денщицкий голос. – Уж вы капитана разбудите сначала.
– Очень важное, от генерала Дохтурова, – сказал Болховитинов, входя в ощупанную им растворенную дверь. Денщик прошел вперед его и стал будить кого то:
– Ваше благородие, ваше благородие – кульер.
– Что, что? от кого? – проговорил чей то сонный голос.
– От Дохтурова и от Алексея Петровича. Наполеон в Фоминском, – сказал Болховитинов, не видя в темноте того, кто спрашивал его, но по звуку голоса предполагая, что это был не Коновницын.
Разбуженный человек зевал и тянулся.
– Будить то мне его не хочется, – сказал он, ощупывая что то. – Больнёшенек! Может, так, слухи.
– Вот донесение, – сказал Болховитинов, – велено сейчас же передать дежурному генералу.
– Постойте, огня зажгу. Куда ты, проклятый, всегда засунешь? – обращаясь к денщику, сказал тянувшийся человек. Это был Щербинин, адъютант Коновницына. – Нашел, нашел, – прибавил он.
Денщик рубил огонь, Щербинин ощупывал подсвечник.
– Ах, мерзкие, – с отвращением сказал он.
При свете искр Болховитинов увидел молодое лицо Щербинина со свечой и в переднем углу еще спящего человека. Это был Коновницын.

Мы видели, что сосуд со льдом и водой, внесенный в теплую комнату, не нагревается до тех пор, пока весь лед не растает. При этом из льда при получается вода при той же температуре. В это время к смеси лед - вода притекает теплота и, следовательно, внутренняя энергия этой смеси увеличивается. Отсюда мы должны сделать вывод, что внутренняя энергия воды при больше, чем внутренняя энергия льда при той же температуре. Так как кинетическая энергия молекул, воды и льда при одна и та же, то приращение внутренней энергии при плавлении является приращением потенциальной энергии молекул.

Опыт обнаруживает, что сказанное справедливо для всех кристаллов. При плавлении кристалла необходимо непрерывно увеличивать внутреннюю энергию системы, причем температура кристалла и расплава остается неизменной. Обычно увеличение внутренней энергии происходит при передаче кристаллу некоторого количества теплоты. Той же цели можно достигнуть и путем совершения работы, например трением. Итак, внутренняя энергия расплава всегда больше, чем внутренняя энергия такой же массы кристаллов при той же температуре. Это означает, что упорядоченное расположение частиц (в кристаллическом состоянии) соответствует меньшей энергии, чем неупорядоченное (в расплаве).

Количество теплоты, необходимое для перехода единицы массы кристалла в расплав той же температуры, называют удельной теплотой плавления кристалла. Она выражается в джоулях на килограмм .

При затвердевании вещества теплота плавления выделяется и передается окружающим телам.

Определение удельной теплоты плавления тугоплавких тел (тел с высокой температурой плавления) представляет нелегкую задачу. Удельная теплота плавления такого легкоплавкого кристалла, как лед, может быть определена при помощи калориметра. Налив в калориметр, некоторое количество воды определенной температуры и бросив в нее известную массу льда, уже начавшего таять, т. е. имеющего температуру , выждем, пока весь лед не растает и температура воды в калориметре примет неизменяющееся значение. Пользуясь законом сохранения энергии, составим уравнение теплового баланса (§ 209), позволяющее определить удельную теплоту плавления льда.

Пусть масса воды (включая водяной эквивалент калориметра) равна масса льда - , удельная теплоемкость воды - , начальная температура воды - , конечная - , удельная теплота плавления льда - . Уравнение теплового баланса имеет вид

.

В табл. 16 приведены значения удельной теплоты плавления некоторых веществ. Обращает на себя внимание большая теплота плавления льда. Это обстоятельство очень важно, так как оно замедляет таяние льда в природе. Будь удельная теплота плавления значительно меньше, весенние паводки были бы во много раз сильнее. Зная удельную теплоту плавления, мы можем рассчитать, какое количество теплоты необходимо для расплавления какого-либо тела. Если тело уже нагрето до точки плавления, то надо затратить теплоту только на плавление его. Если же оно имеет температуру ниже точки плавления, то надо еще потратить теплоту на нагревание.

Таблица 16.

Вещество		Вещество