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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Как се нарича преминаването от твърдо в течно състояние?
- Изпарение
- Кондензация
- Топене
- Сублимация
Отговор: Топене
При топене твърдото тяло става течност.
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.
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.
Кое от веществата е аморфно?
- Восък
- Лед
- Готварска сол
- Желязо
Отговор: Восък
Восъкът няма кристална структура и омеква постепенно.
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.