ОТВЕТЫ И РЕШЕНИЯ
Плавление и отвердевание
№1055.
Температура отвердевания
(кристаллизации) ртути -39°С, на севере же температура может быть ниже -39°С,
поэтому используют спиртовые термометры, так как температура кристаллизации
спирта —114°С. Температура таяния льда
0°С. Поэтому, чтобы снег начал таять, он должен нагреться до 0°С. Температура плавления стали
1400°С, а температура пороховых газов внутри ствола 3600°С. Но ствол
орудия не плавится, так как масса сгорающего пороха невелика и количество теплоты,
выделяемое при их сгорании недостаточно, чтобы нагреть массивный ствол до температуры
плавления. Кроме этого происходит постоянный теплообмен между стволом орудия
и окружающей средой. На рисунке "а"
представлен график остывания свинца в теплом помещении, так как температура
остывания расплавленного свинца и температура остывания после кристаллизации
уменьшаются постепенно и кристаллизация медленная. На графике "б"
температура расплавленного свинца и температура кристаллического свинца уменьшаются
быстрее и сам процесс кристаллизации протекает быстрее. При длительных стоянках
зимой воду из радиаторов выливают для того, чтобы она не замерзла. Оболочки космических кораблей
и ракет делают из тугоплавких металлов, потому что, двигаясь с высокой скоростью
в плотных слоях атмосферы, они нагреваются до высоких температур и могли бы
расплавиться. При спаивании стальных
деталей пользуются медным припоем, но при паянии медных деталей не пользуются
стальным припоем, так как температура плавления меди — 1083°С, стали — 1400°С.
При пайке массивных деталей
невозможно обойтись маленьким паяльником, так как количество теплоты, передаваемое
маленьким паяльником, для пайки недостаточно. Во время плавления кристаллического
тела вся подводимая к телу энергия идет на разрыв связей между атомами, т. е.
на разрушение кристаллической решетки, поэтому температура не растет. При кристаллизации
решетка восстанавливается и энергия освобождается. Не замерзнет. И в первом,
и во втором случаях системы будут находиться в тепловом равновесии и у воды
в пакетах тепло не будет забираться. 1. Участки АВ и GH соответствуют
твердому состоянию Рb. 2. Участки ВС и FG — участки
плавления и кристаллизации Рb. 3. Участки CD и EF — участки,
соответствующие жидкому состоянию Рb. 4. Участок GH соответствует
быстрому остыванию свинца. 5. Температура плавления
и кристаллизации свинца 327°С. Данному случаю соответствует
второй график, так как удельная теплоемкость воды вдвое больше удельной теплоемкости
льда и третий участок графика более пологий, чем первый. График нагревания и плавления
олова изображен на рис. 268, внизу. tпл= 232°С.
График, представленный на
рис. 269, составлен для воды. Вода охлаждается в течение
20 мин, затем 30 мин идет процесс кристаллизации. Участок графика DE говорит
о том, что температура льда не изменяется. Если взять воду большей массы, то
точки А, В, С отделялись бы друг от друга большим интервалом времени. Все перечисленные вещества
имеют следующие температуры плавления: железо 1539°С; медь 1083°С; цинк
420°С; сталь 1400°С; серебро 960°С; золото 1063°С. Следовательно
при температуре 1000°С в жидком состоянии будут цинк и серебро. Все остальные
металлы будут находиться в твердом состоянии. Для плавления бруска алюминия
потребуется в 3,9 раза больше количества теплоты, чем для плавления бруска серого
чугуна равных масс взятых при температуре плавления, так как удельная теплота
плавления алюминия а серого чугуна Да, наблюдали, но весной
были бы сильные паводки и наводнения. Огородные культуры в случае
заморозков поливают водой для предохранения их от замерзания. Вода обладает
большой удельной теплотой кристаллизации, покрывается тонким слоем льда и предохраняет
посадки от вымерзания. Внутренняя энергия 1 кг
ртути, свинца и меди, взятых при их температурах плавления, увеличивается. Соответственно
у 1 кг: ртути — на 1 • 104 Дж; свинца — на 2,5 • 104 Дж;
меди — на 21 • 104 Дж. Решаются аналогично №1080.
Решается аналогично предыдущей
задаче, но здесь энергия выделяется. Решается аналогично задаче
№1088. Решается аналогично задаче
№1091.