Физика и астрономия · 8 клас · урок 2 от 4

Топене и втвърдяване. Специфична топлина на топене

Топенето е преминаване от твърдо в течно състояние, а втвърдяването (кристализацията) е обратният процес. Кристалните вещества се топят при определена температура и по време на топенето тя не се изменя, въпреки че тялото получава топлина. Специфичната топлина на топене λ показва колко топлина е нужна, за да се стопи 1 kg от веществото при температурата на топене: Q = λm. При втвърдяване същото количество топлина се отделя.

Работен лист за печат

Какво да запомним

  • Q = λm; λ се измерва в J/kg.
  • За леда: tтопене = 0 °C, λ = 3,3·105 J/kg.
  • По време на топене температурата е постоянна.
  • Аморфните тела (стъкло, восък) омекват постепенно, без определена температура на топене.

Пример

2 kg лед при 0 °C: Q = λm = 3,3·105·2 = 6,6·105 J = 660 kJ.

Проверете се: 15 въпроса

Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.

  1. При каква температура се топи ледът при нормално атмосферно налягане?
    • 100 °C
    • 0 °C
    • −10 °C
    • 4 °C

    Отговор: 0 °C

    Температурата на топене на леда при нормално налягане е 0 °C.

  2. Какво показва специфичната топлина на топене?
    • Колко топлина нагрява 1 kg с 1 K
    • Колко топлина е нужна да се изпари 1 kg
    • При каква температура се топи веществото
    • Колко топлина е нужна да се стопи 1 kg вещество при температурата му на топене

    Отговор: Колко топлина е нужна да се стопи 1 kg вещество при температурата му на топене

    Q = λm, λ се измерва в J/kg.

  3. Колко топлина е нужна, за да се стопят 2 kg лед с температура 0 °C? (λ = 3,3·105 J/kg)
    • 660 kJ
    • 330 kJ
    • 165 kJ
    • 6,6 kJ

    Отговор: 660 kJ

    Q = λm = 3,3·105·2 = 660 000 J = 660 kJ.

  4. Защо в зимник понякога се слага голям съд с вода, за да не измръзнат зеленчуците?
    • Водата поглъща топлина, когато замръзва
    • Водата отдава топлина, когато замръзва
    • Водата се изпарява и затопля въздуха
    • Водата отблъсква студения въздух

    Отговор: Водата отдава топлина, когато замръзва

    При втвърдяване водата отдава топлина и температурата в зимника не пада под 0 °C, докато цялата вода не замръзне.

  5. Колко топлина е нужна, за да се стопи 1 kg лед с начална температура −10 °C? (cлед = 2100 J/(kg·K), λ = 3,3·105 J/kg)
    • 330 kJ
    • 21 kJ
    • 372 kJ
    • 351 kJ

    Отговор: 351 kJ

    Загряване до 0 °C: 1·2100·10 = 21 000 J. Топене: 330 000 J. Общо 351 000 J = 351 kJ.

  6. Как се нарича преминаването от течно в твърдо състояние?
    • Топене
    • Изпарение
    • Сублимация
    • Втвърдяване (кристализация)

    Отговор: Втвърдяване (кристализация)

    Когато течността изстине до температурата на втвърдяване, тя преминава в твърдо състояние.

  7. Как се изменя температурата на кристално вещество по време на топенето му?
    • Непрекъснато расте
    • Остава постоянна
    • Непрекъснато намалява
    • Първо пада, после расте

    Отговор: Остава постоянна

    Докато се топи, получената топлина отива за разрушаване на кристалната решетка, а температурата остава постоянна.

  8. Коя е единицата за специфична топлина на топене?
    • J/(kg·K)
    • J·kg
    • J/kg
    • K/kg

    Отговор: J/kg

    Специфичната топлина на топене показва колко джаула са нужни за стопяване на 1 kg вещество.

  9. Имат ли аморфните тела, като стъклото и восъка, определена температура на топене?
    • Не, те омекват постепенно
    • Да, всички при 0 °C
    • Да, точно 100 °C
    • Да, както кристалите

    Отговор: Не, те омекват постепенно

    Аморфните тела нямат кристална решетка и при нагряване постепенно омекват и стават течни.

  10. Колко лед с температура 0 °C може да се стопи с топлината, която отдават 2 kg вода, изстивайки от 33 °C до 0 °C? (c = 4200 J/(kg·K), λ = 3,3·105 J/kg)
    • 0,84 kg
    • 2 kg
    • 0,42 kg
    • 8,4 kg

    Отговор: 0,84 kg

    Водата отдава Q = 2 · 4200 · 33 = 277 200 J. Стопява m = Q/λ = 277 200/330 000 = 0,84 kg лед.

  11. Как се нарича преминаването от твърдо в течно състояние?
    • Изпарение
    • Кондензация
    • Топене
    • Сублимация

    Отговор: Топене

    При топене твърдото тяло става течност.

  12. Отделя ли се топлина при замръзване на водата?
    • Да
    • Не
    • Само при −10 °C
    • Само в морето

    Отговор: Да

    При втвърдяване веществото отдава толкова топлина, колкото поглъща при топене.

  13. Колко топлина е нужна, за да се стопят 0,5 kg лед при 0 °C? (λ = 3,3·105 J/kg)
    • 330 kJ
    • 66 kJ
    • 1650 kJ
    • 165 kJ

    Отговор: 165 kJ

    Q = λm = 3,3·105 · 0,5 = 1,65·105 J = 165 kJ.

  14. Кое от веществата е аморфно?
    • Восък
    • Лед
    • Готварска сол
    • Желязо

    Отговор: Восък

    Восъкът няма кристална структура и омеква постепенно.

  15. За стопяване на 4 kg олово при температурата му на топене са нужни 100 kJ. Каква е λ на оловото?
    • 400 kJ/kg
    • 25 kJ/kg
    • 2,5 kJ/kg
    • 250 kJ/kg

    Отговор: 25 kJ/kg

    λ = Q/m = 100 000/4 = 25 000 J/kg = 25 kJ/kg.