Удельная теплота плавления
Удельная теплота плавления показывает, какое количество теплоты нужно сообщить 1 кг кристаллического вещества, чтобы полностью расплавить его при температуре плавления. Во время самого плавления температура вещества не изменяется.
Удельная теплота плавления является характеристикой вещества. Например, для льда она отличается от значения для алюминия или железа. Чем больше \(\lambda\), тем больше энергии требуется для плавления одинаковой массы вещества.
Формула
Количество теплоты, необходимое для плавления вещества массой \(m\), находящегося при температуре плавления, вычисляют по формуле:
Здесь \(Q\) — количество теплоты, \(\lambda\) — удельная теплота плавления, \(m\) — масса вещества. В СИ удельную теплоту плавления измеряют в джоулях на килограмм: \(\text{Дж/кг}\). Из формулы следует: \(\lambda = \frac{Q}{m}\).
Чтобы расплавить 2 кг вещества с удельной теплотой плавления \(150\,000\ \text{Дж/кг}\), нужно сообщить \(Q = \lambda m = 150\,000 \cdot 2 = 300\,000\ \text{Дж}\). Это расчёт только на плавление уже нагретого до температуры плавления вещества.
Теплота плавления — это количество теплоты для плавления всей данной массы вещества, а удельная теплота плавления — количество теплоты для плавления 1 кг. Кроме того, при плавлении температура не растёт; нагрев до температуры плавления рассчитывают отдельно по формуле нагревания.
Как изменится количество теплоты для плавления, если массу вещества увеличить в 3 раза?
После получения необходимого количества теплоты кристаллическое вещество переходит в жидкое состояние. Подробнее последовательность процессов рассматривается в статье плавление и кристаллизация.
Главное
- Удельная теплота плавления \(\lambda\) — теплота для плавления 1 кг вещества без изменения температуры.
- Для массы \(m\) используется формула \(Q=\lambda m\).
- Единица измерения \(\lambda\) — \(\text{Дж/кг}\); нагрев до температуры плавления учитывают отдельно.