Теплота плавления
Теплота плавления — это энергия, необходимая для превращения вещества из твёрдого состояния в жидкое при температуре плавления. Для единицы массы используют величину, которую называют удельной теплотой плавления.
Формула
Если масса вещества равна \(m\), то энергия, необходимая для его полного плавления, находится по формуле. Она относится к количеству теплоты, полученному веществом.
Здесь \(Q\) — количество теплоты, необходимое для плавления, \(\lambda\) — удельная теплота плавления, а \(m\) — масса вещества. Из формулы можно найти любую из этих величин: \(\lambda = \frac{Q}{m}\) или \(m = \frac{Q}{\lambda}\).
Для плавления 2 кг льда при температуре плавления требуется примерно \(Q = 6{,}68 \cdot 10^5\) Дж. Тогда удельная теплота плавления льда равна \(\lambda = \frac{Q}{m} = \frac{6{,}68 \cdot 10^5}{2} = 3{,}34 \cdot 10^5\ \text{Дж/кг}\). Это означает: чтобы расплавить 1 кг льда при температуре плавления, нужно примерно \(3{,}34 \cdot 10^5\) Дж энергии.
Теплота плавления \(Q\) зависит от массы вещества, а удельная теплота плавления \(\lambda\) является характеристикой вещества и для данной температуры не зависит от массы. Во время плавления температура чистого кристаллического вещества обычно остаётся постоянной: энергия расходуется на изменение внутреннего строения вещества. Это один из примеров фазового перехода.
Как изменится количество теплоты, необходимое для плавления вещества при той же температуре, если его массу увеличить в 3 раза?
Главное
- Теплота плавления единицы массы — это удельная теплота плавления \(\lambda\).
- Количество теплоты для плавления вычисляют по формуле \(Q = \lambda m\).
- Во время плавления энергия расходуется на фазовый переход, поэтому температура чистого вещества не повышается.