Упражнение 13

1. 1. Меняется ли в процессе плавления кинетическая энергия частиц цинка; потенциальная энергия? Ответ обоснуйте.

   В процессе плавления кинетическая энергия частиц цинка не меняется, так как температура остается постоянной на протяжении всего процесса плавления (энергия идет на разрушение кристаллической решетки, а не на увеличение скорости движения частиц). Потенциальная энергия увеличивается, так как увеличивается расстояние между частицами, что требует затрат энергии на преодоление сил притяжения между ними.

2. 2. Продолжите график изменения температуры олова с течением времени (рис. 32) при условии, что далее происходит кристаллизация олова и его остывание до первоначальной температуры.

   После завершения плавления олово начнет кристаллизоваться при постоянной температуре (232 °C), отдавая энергию. Затем, после завершения кристаллизации, олово начнет остывать до первоначальной температуры.

3. 3. Наблюдали ли вы, что весной во время ледохода около реки холоднее, чем вдали от неё? Проанализируйте это явление, чтобы понять и объяснить превращения энергии, происходящие при плавлении.

   Да, это явление можно наблюдать. Во время ледохода происходит интенсивное плавление льда. Для плавления льда требуется энергия, которая отбирается из окружающей среды, в том числе из воздуха. В результате, около реки воздух охлаждается, и становится холоднее, чем вдали от реки, где процесс плавления льда менее интенсивен.

4. 4*. Почему при изменении атмосферного давления изменяется температура плавления?

   При изменении атмосферного давления изменяется температура плавления, так как плавление связано с изменением объема вещества. Повышение давления затрудняет расширение вещества при плавлении, поэтому требуется больше энергии (и, следовательно, более высокая температура) для плавления. Понижение давления облегчает расширение вещества, и температура плавления снижается. Этот эффект особенно заметен для веществ, у которых при плавлении сильно меняется объем.