Домашняя работа 1. Используя табличные данные, определите, у какого вещества температура плавления выше: у серебра или меди? 2. Ответьте на вопросы. а. Будет ли плавиться железо, если его довести до точки плавления и затем снять с пламени? в. Почему не меняется температура кристаллических тел при плавлении или отвердевании? 3. В каком случае требуется большее количество теплоты и насколько: на плавление 1 г меди или 1 г серебра, если и тот и другой металлы до нагревания имели температуру 40 °С?

1. Для ответа на этот вопрос необходимы табличные данные о температурах плавления серебра и меди. Без них невозможно определить, у какого вещества температура плавления выше. Предположим, что, согласно табличным данным, температура плавления меди выше, чем у серебра. 2. * а. Железо, доведенное до точки плавления и затем снятое с пламени, начнет остывать и затвердевать. Для поддержания плавления необходим постоянный подвод тепла. После снятия с пламени тепло перестанет поступать, и железо перейдет в твердое состояние. * б. Температура кристаллических тел не меняется при плавлении или отвердевании, потому что вся подводимая или отводимая теплота идет на изменение агрегатного состояния вещества (разрушение или образование кристаллической решетки), а не на изменение кинетической энергии молекул, которая определяет температуру. Этот процесс происходит при постоянной температуре, называемой температурой плавления (или отвердевания). 3. Для ответа на вопрос необходимо знать удельную теплоту плавления меди и серебра. Предположим, что удельная теплота плавления серебра равна 105 кДж/кг, а меди 210 кДж/кг. Также необходимо знать удельную теплоемкость меди и серебра (при 40 °С). Предположим, что удельная теплоемкость меди равна 385 Дж/(кг·°С), а удельная теплоемкость серебра равна 235 Дж/(кг·°С). * Чтобы рассчитать необходимое количество теплоты, нужно учитывать два этапа: нагрев металла от 40 °С до температуры плавления и плавление металла при температуре плавления. * Предположим, что температура плавления меди равна 1085 °С, а серебра 962 °С. * $$Q = cm(t_2 - t_1) + mλ$$ * где: * $$Q$$ - количество теплоты, * $$c$$ - удельная теплоемкость вещества, * $$m$$ - масса вещества, * $$t_1$$ - начальная температура, * $$t_2$$ - конечная температура (температура плавления), * $$λ$$ - удельная теплота плавления. * Для меди: * $$Q_{меди} = 385 \cdot 0.001 \cdot (1085 - 40) + 0.001 \cdot 210000 = 385 \cdot 0.001 \cdot 1045 + 0.001 \cdot 210000 = 402.325 + 210 = 612.325\ \text{Дж}$$ * Для серебра: * $$Q_{серебра} = 235 \cdot 0.001 \cdot (962 - 40) + 0.001 \cdot 105000 = 235 \cdot 0.001 \cdot 922 + 0.001 \cdot 105000 = 216.67 + 105 = 321.67\ \text{Дж}$$ * В данном случае требуется большее количество теплоты для плавления 1 г меди, чем для плавления 1 г серебра. Разница составляет 290,655 Дж.