Агрегатные состояния вещества. Плавление и отвердение кристаллических тел. График плавления и отвердения. Физика. 8 класс.

Комментарии преподавателя

АГРЕГАТНЫЕ СОСТОЯНИЯ ВЕЩЕСТВА

В зависимости от условий одно и то же вещество может находиться в различных агрегатных состояниях.
Молекулы вещества, находящегося в твердом, жидком или газообразном состоянии, не отличаются друг от друга.
Агрегатное состояние вещества определяется расположением, характером движения и взаимодействия молекул.

При повышении температуры вещества возможно перевести его сначала из твердого состояния в жидкое и при дальнейшем нагревании - в газообразное (пар).

Процессы превращения твердого вещества в жидкое и жидкого в газообразное сопровождаются поглощением теплоты, т.к. для разрыва связей между частицами требуется дополнительная энергия. В том агрегатном состоянии, где связи между частицами слабее, энергия их взаимодействия больше. Таким образом, поглощенная теплота идет на увеличение внутренней энергии вещества.

У одного и того же вещества:
в твердом состоянии запас внутренней энергии меньше, чем в жидком состоянии;
и запас внутренней энергии в жидком состоянии меньше, чем в газообразном
(при неизменной массе).

При понижении температуры вещества в газообразном состоянии можно перевести его сначала в жидкое, а затем в твердое состояние.

При этих превращениях вещества теплота выделяется.
Выделение теплоты сопровождается уменьшением внутренней энергии вещества.

Изменение агрегатных состояний
и круговорот воды в природе.
 

Солнечное тепло испаряет влагу с земной поверхности, конвективные потоки и диффузия позволяют парам достигнуть высоких атмосферных слоев. По мере движения вверх температура падает, пары конденсируются и образуются облака. Внутри облаков происходит формирование капель или снежинок и градин. Атмосферные осадки выпадают на землю в виде дождя или снега. В зависимости от времени года вода на земле может превратиться в лед, или наоборот, происходит таяние снега. На этом цикл замыкается.

ПЛАВЛЕНИЕ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ТЕЛ
Плавление - переход вещества из твердого состояния в жидкое.

При нагревании увеличивается температура вещества, и возрастает скорость теплового движения частиц , при этом увеличивается внутренняя энергия тела.
Когда температура твердого тело достигает температуры плавления , кристаллическая решетка твердого вещества начинает разрушаться.
Таким образом, основная часть энергия нагревателя, пдводимая к твердому телу, идет на уменьшение связей между частицами вещества, т. е. на разрушение кристаллической решетки.
При этом возрастает энергия взаимодействия между частицами.
Расплавленное вещество обладает большим запасом внутренней энергии, чем в твердом состоянии.
Оставшаяся часть теплоты плавления расходуется на совершение работы по изменению объема тела при его плавлении.
При плавлении объем большинства кристаллических тел увеличивается (на 3-6%), а при отвердевании уменьшается.
Но, существуют вещества, у которых при плавлении объем уменьшается, а при отвердевании - увеличивается.
К ним относятся, например, вода и чугун, кремний и некоторые другие. . Именно поэтому лёд плавает на поверхности воды, а твердый чугун - в собственном расплаве.

Твердые тела, называемые аморфными ( янтарь, смола, стекло) не имеют определенной температуры плавления.

Удельная теплота плавления показывает, какое кол теплоты необходимо для полного превращения 1 кг вещества из твердого состояния в жидкое, взятого при темп плавления.

Единицей удельной теплоты плавления в СИ служит 1Дж/кг.

В процессе плавления температура кристалла остается постоянной. Эта температура называется температурой плавления. У каждого вещества своя температура плавления.
Температура плавления для данного вещества зависит от атмосферного давления.
У кристаллических тел при температуре плавления можно наблюдать вещество одновременно
в твердом и жидком состояниях.

ОТВЕРДЕВАНИЕ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ТЕЛ

При понижении температуры вещество может переходить из жидкого состояния в твердое.

Этот процесс называется отвердевание или кристаллизация.
При отвердевании вещества выделяется такое эже кол теплоты, которое поглощается при его плавлении.

Температура плавления и отвердевания одного и того же вещества, если давление не меняется, одинакова.
На протяжении всего процесса кристаллизации температура вещества не меняется, и оно может одновременно существовать как в жидком, так и в твердом состояниях.

Домашняя работа.

Задание 1. Ответь на вопросы.

1. Какой процесс называют плавлением?
2 Какой процесс называют отвердеванием?
3. Как называют температуру, при которой вещество плавится и отвердевает?

Задание 2. Реши качественные задачи и вопросы.

1. Могут ли быть в жидком состоянии кислород и водород?
2. Могут ли быть в газообразном состоянии железо и золото?
3. Кусок свинца нагрели, и он перешел в жидкое состояние. Как при этом изменились скорость движения молекул, их расположение, внутренняя энергия вещества?
4. Воду испарили. Как при этом изменились скорость движения молекул, расстояние между ними, внутренняя энергия воды?

Задание 3. Реши задачи с техническим содержанием.

1. Резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов имеют кла¬паны для выхода газов. Откуда в резервуарах появляются газы?
2. Поршень отливают из алюминия. Одинакова ли внутренняя энергия алюминия в жидком и твердом состояниях, если в том и другом случае температура вещества 660 °С?
3. Что произойдет, если космонавт, выйдя из корабля в открытый космос, откроет сосуд с водой?

Задание 4.  Кроссворд

        
Вопросы:
1. Процесс превраще¬ния вещества из жидко¬го состояния в твердое.
2. Мельчайшая частица вещества. 
3. Один из ви¬дов теплопередачи.
4. Величина, характери¬зующая способность тела совершать работу.
5. Прибор для измере¬ния температуры. 
6. Процесс интенсивного испарения вещества по всему объему жидкости. 
7. Величина, характеризующая быстроту движения. 
8. Процесс, обратный кристаллизации.

К занятию прикреплен файл " Это интересно.". Вы можете скачать файл с дополнительным материалом по пройденной теме в любое удобное для вас время.

Файлы