Ang mga proseso ng crystallization at pagtunaw ay naglalarawan ng parehong pisikal na dami. Ang pagkakaiba ay na sa panahon ng pagtunaw, ang katawan ay nangangailangan ng enerhiya upang sirain ang sala-sala, at sa panahon ng pagkikristal, sa kabaligtaran, ang katawan ay naglalabas ng enerhiya sa kapaligiran.
Ang konsepto ng tiyak na init ng pagkikristal
Ang tiyak na init ng pagkikristal (pagtunaw) ay nauunawaan bilang ang dami ng enerhiya na inilabas (natupok) ng 1 kg. mga sangkap sa panahon ng paglipat mula sa likido patungo sa solid (at kabaliktaran). Mahalagang tandaan na sa panahon ng proseso ng pagkikristal (pagtunaw), ang temperatura ng sangkap ay hindi nagbabago at ito ay dinala na sa isang halaga kung saan ang proseso mismo ay posible.
Ang tiyak na init ng pagkikristal (pagtunaw) ay sinusukat sa J/kg, na tinutukoy ng titik ng alpabetong Greek na λ. A-priory:
kung saan ang Q ay ang dami ng enerhiya na inilabas (natupok) ng m kilo ng sangkap.
Mga kalkulasyon ng enerhiya para sa sunud-sunod na mga proseso ng thermal
Isaalang-alang natin ang proseso ng paglamig m kilo ng tubig mula sa isang temperatura, halimbawa, +20°C hanggang -10°C. Narito kami ay nakikitungo sa tatlong mga proseso ng thermal:
- paglamig ng tubig mula sa temperatura +20°C hanggang 0°C, ∆T1 = - 20°;
- pagkikristal ng tubig sa yelo sa temperatura na 0°C;
- paglamig ng yelo mula sa temperatura 0°C hanggang -10°C, ∆T2 = - 10°;
Ang halaga ng enerhiya na inilabas Q ay katumbas ng kabuuan ng mga enerhiya sa bawat isa sa mga prosesong ito:
Q = Q1 + Q2 + Q3;
Q1 = C1 * m * ∆T1;
Q3 = C2 * m * ∆T2;
kung saan ang C1 at C2 ay ang tiyak na kapasidad ng init ng tubig at yelo, ayon sa pagkakabanggit. Ang "-" sign sa Q2 ay nangangahulugan na ang proseso ng paglabas ng enerhiya sa panahon ng crystallization ay isinasagawa.
Ang dami ng init na dapat iulat sa katawan sa equilibrium na isobaric-isothermal. proseso upang ilipat ito mula sa TV. (crystalline) sa likido (ang parehong dami ng init ay inilabas sa panahon ng pagkikristal ng sangkap). Ang T.p. ay isang espesyal na kaso ng init ng phase transition.
May mga beats. T. p. (sinusukat sa J/kg, kcal/kg) at molar (molar) T. p. (J/mol). Sa mesa ang mga halaga ng mga beats ay ibinigay. T. p. Natunaw sa atm. presyon 760 mm Hg. Art. (o 101,325 Pa) at temperatura ng pagkatunaw na Tmel.
Pisikal na encyclopedic na diksyunaryo. - M.: Encyclopedia ng Sobyet. . 1983 .
Ang dami ng init na dapat ibigay sa isang substance sa isobaric-isothermal equilibrium. proseso upang ganap na ma-convert ito mula sa solidong mala-kristal. estado sa likido. Ang T.p. ay katumbas ng dami ng init na inilabas sa panahon ng crystallization ng isang substance mula sa liquid phase. T. L pl para sa ilang partikular na substance sa normal na presyon (1013.25 hPa) at temperatura ng pagkatunaw T pl.
Pisikal na encyclopedia. Sa 5 volume. - M.: Encyclopedia ng Sobyet. Editor-in-chief A. M. Prokhorov. 1988 .
Tingnan kung ano ang "HEAT OF MELTING" sa iba pang mga diksyunaryo:
Ang dami ng init na dapat ibigay sa isang mala-kristal na solid sa pare-parehong presyon upang ganap itong mabago sa isang likidong estado. Ang init ng pagsasanib ng isang yunit ng masa ng isang sangkap ay tinatawag na tiyak na init ng pagsasanib. * * *… … encyclopedic Dictionary
Ang dami ng init na dapat ibigay sa isang solidong mala-kristal na substansiya sa pare-parehong presyon upang ganap itong mabago sa isang likidong estado. Ang init ng pagsasanib ng isang yunit ng masa ng isang sangkap ay tinatawag na tiyak na init ng pagsasanib... Malaking Encyclopedic Dictionary
init ng pagsasanib- ang dami ng init na kinakailangan ng isang substance sa isang equilibrium isobaric isothermal na proseso upang lumipat mula sa solid (crystalline) na estado tungo sa isang likido (ang parehong dami ng init ay inilabas sa panahon ng crystallization ng substance). init...... Encyclopedic Dictionary of Metallurgy
Ang dami ng init na dapat ibigay sa isang sangkap sa isang proseso ng balanse upang mailipat ito mula sa isang solid (kristal) na estado sa isang likido (ang parehong dami ng init ay inilabas sa panahon ng pagkikristal ng sangkap). init ng pagsasanib...... Diksyonaryo ng metalurhiko
init ng pagsasanib- lydymosi šiluma statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Šilumos kiekis, reikalingas medžiagai išlydyti. atitikmenys: engl. fusion init; natutunaw init vok. Schmelzwärme, f rus. init ng pagsasanib, f pranc. chaleur de fusion, f… Penkiakalbis aiškinamasi metrologijos terminų žodynas
init ng pagsasanib- lydymosi šiluma statusas T sritis chemija apibrėžtis Šilumos kiekis, reikalingas medžiagai išlydyti. atitikmenys: engl. fusion init; natutunaw init rus. init ng pagsasanib... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
init ng pagsasanib- lydymosi šiluma statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. fusion init; natutunaw init vok. Schmelzwärme, f rus. init ng pagsasanib, f pranc. chaleur de fusion, f… Fizikos terminų žodynas
init ng pagsasanib- 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
Ang dami ng init na dapat ibigay sa isang substance sa isang equilibrium isobaric isothermal na proseso upang mailipat ito mula sa solid (crystalline) na estado patungo sa isang likido (parehong dami ng init na inilalabas sa panahon ng crystallization... ... Great Soviet Encyclopedia
Ang dami ng init ay dapat iulat sa TV. mala-kristal sa wu sa post. presyon upang ganap na mabago ito sa isang likidong estado. At iba pa ang mga yunit ng masa sa va ay tinatawag. tiyak na T. p... Likas na agham. encyclopedic Dictionary
Mga libro
- Mga mekanikal na katangian ng mga likidong metal. Mga matinding katangian ng kaunting metal na solong kristal, O. S. Nikolaev. Ang aklat na ito ay binubuo ng dalawang bahagi. Ang unang bahagi ay naglalarawan ng isang thermal na pamamaraan para sa pagtatasa ng mga mekanikal na katangian ng mga likidong metal. Naaangkop ito sa mga katawan sa alinman sa tatlong estado. Natanggap...
Sa pisika, ang pagtunaw ay ang paglipat ng isang sangkap mula sa isang solido patungo sa isang likidong estado. Ang mga klasikong halimbawa ng proseso ng pagtunaw ay ang pagtunaw ng yelo at ang pagbabago ng isang solidong piraso ng lata sa likidong panghinang kapag pinainit gamit ang isang panghinang na bakal. Ang paglipat ng isang tiyak na halaga ng init sa isang katawan ay humahantong sa isang pagbabago sa estado ng pagsasama-sama nito.
Bakit nagiging likido ang solid?
Ang pag-init ng isang solidong katawan ay humahantong sa isang pagtaas sa kinetic energy ng mga atomo at molekula, na sa normal na temperatura ay malinaw na matatagpuan sa mga node ng kristal na sala-sala, na nagpapahintulot sa katawan na mapanatili ang isang pare-parehong hugis at sukat. Kapag naabot ang ilang mga kritikal na halaga ng bilis, ang mga atomo at molekula ay nagsisimulang umalis sa kanilang mga lugar, ang mga bono ay nasira, ang katawan ay nagsisimulang mawala ang hugis nito - ito ay nagiging likido. Ang proseso ng pagkatunaw ay hindi nangyayari nang biglaan, ngunit unti-unti, upang sa ilang oras ang solid at likidong mga bahagi (phase) ay nasa ekwilibriyo. Ang pagtunaw ay tumutukoy sa mga endothermic na proseso, iyon ay, ang mga nangyayari sa pagsipsip ng init. Ang kabaligtaran na proseso, kapag ang isang likido ay nagpapatigas, ay tinatawag na pagkikristal.
kanin. 1. Transition ng solid, mala-kristal na estado ng isang substance sa liquid phase.
Natuklasan na hanggang sa katapusan ng proseso ng pagtunaw ang temperatura ay hindi nagbabago, bagaman ang init ay patuloy na ibinibigay. Walang kontradiksyon dito, dahil ang papasok na enerhiya sa panahong ito ay ginugugol sa pagsira ng mala-kristal na mga bono ng sala-sala. Matapos ang pagkasira ng lahat ng mga bono, ang pag-agos ng init ay tataas ang kinetic energy ng mga molekula, at dahil dito, ang temperatura ay magsisimulang tumaas.
kanin. 2. Graph ng temperatura ng katawan kumpara sa oras ng pag-init.
Pagpapasiya ng tiyak na init ng pagsasanib
Ang tiyak na init ng pagsasanib (itinalaga ng letrang Griyego na "lambda" - λ) ay isang pisikal na dami na katumbas ng dami ng init (sa joules) na dapat ilipat sa isang solidong katawan na tumitimbang ng 1 kg upang ganap na mabago ito sa likidong yugto. Ang formula para sa tiyak na init ng pagsasanib ay ganito ang hitsura:
$$ λ =(Q \over m)$$
m ay ang masa ng natutunaw na sangkap;
Ang Q ay ang dami ng init na inilipat sa substance habang natutunaw.
Ang mga halaga para sa iba't ibang mga sangkap ay tinutukoy ng eksperimento.
Alam ang λ, maaari nating kalkulahin ang dami ng init na dapat ibigay sa isang katawan na may mass m para sa kumpletong pagkatunaw nito:
Sa anong mga yunit sinusukat ang tiyak na init ng pagsasanib?
Ang partikular na init ng pagsasanib sa SI (International System) ay sinusukat sa joules bawat kilo, J/kg. Para sa ilang mga gawain, ginagamit ang isang non-systemic unit ng pagsukat - kilocalorie bawat kilo, kcal / kg. Tandaan natin na 1 kcal = 4.1868 J.
Tiyak na init ng pagsasanib ng ilang mga sangkap
Ang impormasyon sa mga tiyak na halaga ng init para sa isang partikular na substansiya ay matatagpuan sa mga librong sanggunian ng libro o sa mga elektronikong bersyon sa mga mapagkukunan ng Internet. Karaniwang ipinakita ang mga ito sa anyo ng talahanayan:
Tiyak na init ng pagsasanib ng mga sangkap
Ang isa sa mga pinaka-matigas na sangkap ay tantalum carbide - TaC. Ito ay natutunaw sa temperatura na 3990 0 C. Ang mga TаC coatings ay ginagamit upang protektahan ang mga metal na hulma kung saan ang mga bahagi ng aluminyo ay inihahagis.
kanin. 3. Proseso ng pagkatunaw ng metal.
Ano ang natutunan natin?
Natutunan namin na ang paglipat mula sa solid hanggang likido ay tinatawag na pagtunaw. Ang pagkatunaw ay nangyayari sa pamamagitan ng paglipat ng init sa isang solid. Ang tiyak na init ng pagsasanib ay nagpapakita kung gaano karaming init (enerhiya) ang isang solidong sangkap na tumitimbang ng 1 kg ang kailangan upang mabago ito sa isang likidong estado.
Pagsubok sa paksa
Pagsusuri ng ulat
Average na rating: 4.7. Kabuuang mga rating na natanggap: 217.
Density, thermal conductivity at heat capacity ng yelo depende sa temperatura
Ipinapakita ng talahanayan ang mga halaga ng density, thermal conductivity, at tiyak na kapasidad ng init ng yelo depende sa temperatura sa hanay mula 0 hanggang -100°C.
Ayon sa talahanayan, makikita na habang bumababa ang temperatura, bumababa ang tiyak na kapasidad ng init ng yelo, habang ang thermal conductivity at density ng yelo, sa kabaligtaran, ay tumataas. Halimbawa, sa temperatura na 0°C, ang density ng yelo ay 916.2 kg/m3, at sa temperatura na minus 100°C ang density nito ay nagiging katumbas ng 925.7 kg/m 3 .
Ang tiyak na kapasidad ng init ng yelo sa 0°C ay 2050 J/(kg deg). Kapag bumaba ang temperatura ng yelo mula -5 hanggang -100°C, ang tiyak na kapasidad ng init nito ay bumababa ng 1.45 beses. Ang kapasidad ng init ng yelo ay dalawang beses na mas mababa.
Ang thermal conductivity ng yelo kapag bumababa ang temperatura nito mula 0 hanggang minus 100°C ay tumataas mula 2.22 hanggang 3.48 W/(m deg). Ang yelo ay mas thermally conductive kaysa sa tubig - maaari itong magsagawa ng 4 na beses na mas init sa ilalim ng parehong mga kondisyon ng hangganan.
Dapat tandaan na ang density ng yelo ay mas mababa, gayunpaman, sa pagbaba ng temperatura, ang density ng yelo ay tumataas at habang ang temperatura ay lumalapit sa absolute zero, ang density ng yelo ay nagiging malapit sa density ng tubig.
| Temperatura, °C | Densidad, kg/m 3 | Thermal conductivity, W/(m deg) | Kapasidad ng init, J/(kg deg) |
|---|---|---|---|
| 0.01 (Tubig) | 999,8 | 0,56 | 4212 |
| 0 | 916,2 | 2,22 | 2050 |
| -5 | 917,5 | 2,25 | 2027 |
| -10 | 918,9 | 2,30 | 2000 |
| -15 | 919,4 | 2,34 | 1972 |
| -20 | 919,4 | 2,39 | 1943 |
| -25 | 919,6 | 2,45 | 1913 |
| -30 | 920,0 | 2,50 | 1882 |
| -35 | 920,4 | 2,57 | 1851 |
| -40 | 920,8 | 2,63 | 1818 |
| -50 | 921,6 | 2,76 | 1751 |
| -60 | 922,4 | 2,90 | 1681 |
| -70 | 923,3 | 3,05 | 1609 |
| -80 | 924,1 | 3,19 | 1536 |
| -90 | 924,9 | 3,34 | 1463 |
| -100 | 925,7 | 3,48 | 1389 |
Thermophysical properties ng yelo at niyebe
Ipinapakita ng talahanayan ang mga sumusunod na katangian ng yelo at niyebe:
- density ng yelo, kg/m3;
- thermal conductivity ng yelo at niyebe, kcal/(m·hour·deg) at W/(m·deg);
- tiyak na mass heat capacity ng yelo, kcal/(kg deg) at J/kg deg);
- koepisyent ng thermal diffusivity, m 2 / oras at m 2 / seg.
Ang mga katangian ng yelo at niyebe ay ipinakita depende sa temperatura sa hanay: para sa yelo mula 0 hanggang -120°C; para sa snow mula 0 hanggang -50°C depende sa compaction (density). Ang thermal diffusivity ng yelo at niyebe sa talahanayan ay ibinibigay na may multiplier na 10 6. Halimbawa, ang thermal diffusivity ng yelo sa temperaturang 0°C ay 1.08·10 -6 m 2 /s.
Saturated vapor pressure ng yelo
Ipinapakita ng talahanayan ang mga halaga ng puspos na presyon ng singaw ng yelo sa panahon ng sublimation (ang paglipat ng yelo sa singaw, pag-bypass sa likidong bahagi) depende sa temperatura sa saklaw mula 0.01 hanggang -80°C. Mula sa talahanayan ay malinaw na Habang bumababa ang temperatura ng yelo, bumababa ang saturated vapor pressure nito.
Mga Pinagmulan:
- Volkov. A.I., Zharsky. SILA. Malaking aklat ng sangguniang kemikal. - M: Soviet School, 2005. - 608 p.
Ang enerhiya na nakukuha o nawawala ng katawan sa panahon ng paglipat ng init ay tinatawag dami ng init. Ang dami ng init ay depende sa masa ng katawan, sa pagkakaiba sa temperatura ng katawan at sa uri ng sangkap.
[Q]=J o calories
1 cal ay ang dami ng init na kinakailangan upang magpainit ng 1 g ng tubig sa pamamagitan ng 1 o C.
Tiyak na init– isang pisikal na dami na katumbas ng dami ng init na dapat ilipat sa isang katawan na tumitimbang ng 1 kg upang ang temperatura nito ay magbago ng 1 o C.
[C] = J/kg o C
Ang tiyak na kapasidad ng init ng tubig ay 4200 J/kg o C. Nangangahulugan ito na upang magpainit ng tubig na tumitimbang ng 1 kg sa pamamagitan ng 1 o C ay kinakailangang gumamit ng 4200 J ng init.
Ang tiyak na kapasidad ng init ng isang sangkap sa iba't ibang estado ng pagsasama-sama ay iba. Kaya, ang kapasidad ng init ng yelo ay 2100 J/kg o C. Ang tiyak na kapasidad ng init ng tubig ang pinakamalaki. Kaugnay nito, ang tubig sa mga dagat at karagatan, kapag pinainit sa tag-araw, ay sumisipsip ng malaking halaga ng init. Sa taglamig, ang tubig ay lumalamig at nagbibigay ng malaking halaga ng init. Samakatuwid, sa mga lugar na matatagpuan malapit sa mga anyong tubig, ito ay hindi masyadong mainit sa tag-araw at napakalamig sa taglamig. Dahil sa mataas na kapasidad ng init nito, ang tubig ay malawakang ginagamit sa teknolohiya at pang-araw-araw na buhay. Halimbawa, sa mga sistema ng pag-init ng mga bahay, kapag pinapalamig ang mga bahagi sa panahon ng kanilang pagproseso sa mga makina, gamot (mga heating pad), atbp.
Habang tumataas ang temperatura ng mga solido at likido, tumataas ang kinetic energy ng kanilang mga particle: nagsisimula silang mag-oscillate sa mas mataas na bilis. Sa isang tiyak na temperatura, medyo tiyak para sa isang partikular na sangkap, ang mga puwersa ng pag-akit sa pagitan ng mga particle ay hindi na kayang hawakan ang mga ito sa mga node ng crystal lattice (ang long-range order ay nagiging short-range), at ang kristal ay nagsisimulang matunaw. , ibig sabihin. ang sangkap ay nagsisimula na maging isang likidong estado.
Natutunaw – ang proseso ng pagbabago ng isang sangkap mula sa isang solido patungo sa isang likidong estado.
Solidification (crystallization)– ang proseso ng paglipat ng isang sangkap mula sa isang likido patungo sa isang solidong estado.
Sa panahon ng proseso ng pagtunaw, ang temperatura ng kristal ay nananatiling pare-pareho. Ang temperaturang ito ay tinatawag temperatura ng pagkatunaw. Ang bawat sangkap ay may sariling punto ng pagkatunaw. Hanapin ito mula sa talahanayan.
Ang patuloy na temperatura sa panahon ng pagtunaw ay may malaking praktikal na kahalagahan, dahil pinapayagan ka nitong i-calibrate ang mga thermometer at gumawa ng mga piyus at mga tagapagpahiwatig na natutunaw sa isang mahigpit na tinukoy na temperatura. Ang pag-alam sa punto ng pagkatunaw ng iba't ibang mga sangkap ay mahalaga din mula sa isang pang-araw-araw na pananaw: kung hindi, sino ang magagarantiya na ang palayok o kawali na ito ay hindi matutunaw sa apoy ng isang gas burner?
Ang punto ng pagkatunaw at ang pantay na temperatura ng solidification ay isang katangian ng isang sangkap. Ang mercury ay natutunaw at nagpapatigas sa temperatura na -39 o C, kaya hindi ginagamit ang mga mercury thermometer sa Far North. Sa halip na mga mercury thermometer sa mga latitude na ito, ang mga thermometer ng alkohol ay ginagamit (-114 o C). Ang pinaka-refractory metal ay tungsten (3420 o C).
Ang dami ng init na kinakailangan upang matunaw ang isang sangkap ay tinutukoy ng formula:
Kung saan ang m ay ang masa ng sangkap, at ang tiyak na init ng pagsasanib.
J/kg
Tiyak na init ng pagsasanib - ang halaga ng init na kinakailangan upang matunaw ang 1 kg ng isang sangkap na kinuha sa punto ng pagkatunaw nito. Ang bawat sangkap ay may sariling. Ito ay matatagpuan gamit ang talahanayan.
Ang punto ng pagkatunaw ng isang sangkap ay nakasalalay sa presyon. Para sa mga sangkap na ang dami ay tumataas sa panahon ng pagkatunaw, ang pagtaas ng presyon ay nagpapataas ng punto ng pagkatunaw at vice versa. Kapag natutunaw ang tubig, bumababa ang volume nito, at habang tumataas ang presyon, natutunaw ang yelo sa mas mababang temperatura.
Numero ng tiket 14