So finden Sie die spezifische Schmelzwärme eines Stoffes. Wärmemenge

Wir haben gesehen, dass ein Gefäß mit Eis und Wasser, das in einen warmen Raum gebracht wird, sich nicht erwärmt, bis das gesamte Eis geschmolzen ist. Gleichzeitig wird bei gleicher Temperatur Wasser aus Eis gewonnen. Zu diesem Zeitpunkt fließt Wärme in das Eis-Wasser-Gemisch und folglich steigt die innere Energie dieses Gemisches. Daraus müssen wir schließen, dass die innere Energie von Wasser bei gleicher Temperatur größer ist als die innere Energie von Eis. Da die kinetische Energie von Molekülen, Wasser und Eis gleich ist, ist die Erhöhung der inneren Energie während des Schmelzens eine Erhöhung der potentiellen Energie von Molekülen.

Erfahrungsgemäß gilt das Gesagte für alle Kristalle. Beim Schmelzen eines Kristalls muss die innere Energie des Systems kontinuierlich erhöht werden, während die Temperatur des Kristalls und der Schmelze unverändert bleibt. Normalerweise tritt eine Erhöhung der inneren Energie auf, wenn eine bestimmte Wärmemenge auf den Kristall übertragen wird. Dasselbe Ziel kann durch Verrichten von Arbeit erreicht werden, beispielsweise durch Reibung. Die innere Energie der Schmelze ist also immer größer als die innere Energie der gleichen Kristallmasse bei gleicher Temperatur. Das bedeutet, dass die geordnete Anordnung der Teilchen (im kristallinen Zustand) einer geringeren Energie entspricht als die ungeordnete Anordnung (in der Schmelze).

Die Wärmemenge, die erforderlich ist, um eine Masseneinheit eines Kristalls in eine Schmelze derselben Temperatur zu überführen, wird als spezifische Schmelzwärme des Kristalls bezeichnet. Sie wird in Joule pro Kilogramm angegeben.

Beim Erstarren eines Stoffes wird die Schmelzwärme freigesetzt und auf umgebende Körper übertragen.

Die Bestimmung der spezifischen Schmelzwärme von feuerfesten Körpern (Körper mit hohem Schmelzpunkt) ist keine leichte Aufgabe. Die spezifische Schmelzwärme eines so niedrig schmelzenden Kristalls wie Eis lässt sich mit einem Kalorimeter bestimmen. Nachdem wir eine bestimmte Menge Wasser mit einer bestimmten Temperatur in das Kalorimeter gegossen und eine bekannte Eismasse hineingeworfen haben, die bereits zu schmelzen begonnen hat, d. H. Mit einer Temperatur, warten wir, bis das gesamte Eis geschmolzen ist und die Temperatur der Wasser im Kalorimeter nimmt einen konstanten Wert an. Unter Verwendung des Energieerhaltungssatzes werden wir die Wärmebilanzgleichung (§ 209) aufstellen, mit der wir die spezifische Schmelzwärme von Eis bestimmen können.

Die Masse des Wassers (einschließlich des Wasseräquivalents des Kalorimeters) sei gleich der Masse des Eises - , der spezifischen Wärmekapazität des Wassers - , der anfänglichen Wassertemperatur - , der Endtemperatur - , der spezifischen Schmelzwärme des Eises - . Die Wärmebilanzgleichung hat die Form

.

Im Tisch. 16 zeigt die Werte der spezifischen Schmelzwärme einiger Substanzen. Bemerkenswert ist die hohe Hitze des schmelzenden Eises. Dieser Umstand ist sehr wichtig, da er das Schmelzen von Eis in der Natur verlangsamt. Wenn die spezifische Schmelzwärme viel niedriger wäre, wären die Frühlingsfluten um ein Vielfaches stärker. Wenn wir die spezifische Schmelzwärme kennen, können wir berechnen, wie viel Wärme benötigt wird, um einen Körper zu schmelzen. Wenn der Körper bereits bis zum Schmelzpunkt erhitzt ist, muss nur Wärme aufgewendet werden, um ihn zu schmelzen. Wenn es eine Temperatur unter dem Schmelzpunkt hat, muss Wärme zum Erhitzen aufgewendet werden.

Tabelle 16

Substanz		Substanz

Jeder weiß, dass Wasser in der Natur in drei Aggregatzuständen vorkommt – fest, flüssig und gasförmig. Während des Schmelzens verwandelt sich festes Eis in eine Flüssigkeit, und bei weiterer Erwärmung verdampft die Flüssigkeit und bildet Wasserdampf. Unter welchen Bedingungen schmilzt, kristallisiert, verdunstet und kondensiert Wasser? Bei welcher Temperatur schmilzt Eis oder bildet sich Dampf? Wir werden in diesem Artikel darüber sprechen.

Das soll nicht heißen, dass Wasserdampf und Eis im Alltag selten sind. Am gebräuchlichsten ist jedoch der flüssige Zustand - gewöhnliches Wasser. Experten haben herausgefunden, dass unser Planet mehr als 1 Milliarde Kubikkilometer Wasser enthält. Allerdings gehören nicht mehr als 3 Millionen km 3 Wasser zu Süßwasserkörpern. In Gletschern "ruht" eine ziemlich große Menge Süßwasser (etwa 30 Millionen Kubikkilometer). Das Schmelzen des Eises solch riesiger Blöcke ist jedoch alles andere als einfach. Der Rest des Wassers ist salzig und gehört zu den Meeren der Ozeane.

Wasser umgibt den modernen Menschen überall, während der meisten täglichen Vorgänge. Viele glauben, dass die Wasserressourcen unerschöpflich sind und die Menschheit immer in der Lage sein wird, die Ressourcen der Hydrosphäre der Erde zu nutzen. Dies ist jedoch nicht der Fall. Die Wasserressourcen unseres Planeten werden allmählich erschöpft, und in einigen hundert Jahren wird es möglicherweise überhaupt kein Süßwasser mehr auf der Erde geben. Daher muss sich absolut jeder Mensch um frisches Wasser kümmern und es sparen. Schließlich gibt es auch in unserer Zeit Staaten, in denen die Wasservorräte katastrophal gering sind.

Wassereigenschaften

Bevor wir über die Schmelztemperatur von Eis sprechen, lohnt es sich, die Haupteigenschaften dieser einzigartigen Flüssigkeit zu betrachten.

Wasser hat also folgende Eigenschaften:

• Mangel an Farbe.
• Mangel an Geruch.
• Geschmackslosigkeit (aber hochwertiges Trinkwasser schmeckt gut).
• Transparenz.
• Flüssigkeit.
• Die Fähigkeit, verschiedene Substanzen (z. B. Salze, Laugen usw.) aufzulösen.
• Wasser hat keine eigene dauerhafte Form und kann die Form des Gefäßes annehmen, in das es eintritt.
• Die Fähigkeit, durch Filtration gereinigt zu werden.
• Wasser dehnt sich bei Erwärmung aus und zieht sich bei Abkühlung zusammen.
• Wasser kann zu Dampf verdampfen und zu kristallinem Eis gefrieren.

Diese Liste zeigt die wichtigsten Eigenschaften von Wasser. Lassen Sie uns nun herausfinden, welche Merkmale der feste Aggregatzustand dieser Substanz aufweist und bei welcher Temperatur Eis schmilzt.

Eis ist eine feste kristalline Substanz, die eine ziemlich instabile Struktur hat. Es ist wie Wasser durchsichtig, farb- und geruchlos. Eis hat auch Eigenschaften wie Sprödigkeit und Glätte; es fühlt sich kalt an.

Schnee ist ebenfalls gefrorenes Wasser, hat aber eine lockere Struktur und eine weiße Farbe. In den meisten Ländern der Welt schneit es jedes Jahr.

Sowohl Schnee als auch Eis sind extrem instabile Substanzen. Es braucht nicht viel Mühe, um das Eis zu schmelzen. Wann beginnt es zu schmelzen?

Festes Eis existiert in der Natur nur bei Temperaturen von 0 °C und darunter. Steigt die Umgebungstemperatur auf über 0 °C, beginnt das Eis zu schmelzen.

Bei der Schmelztemperatur von Eis bei 0 ° C findet ein weiterer Prozess statt - das Einfrieren oder Kristallisieren von flüssigem Wasser.

Dieser Prozess kann von allen Bewohnern des gemäßigten Kontinentalklimas beobachtet werden. Im Winter, wenn die Außentemperatur unter 0 °C sinkt, schneit es oft und schmilzt nicht. Und das flüssige Wasser, das sich auf den Straßen befand, gefriert und verwandelt sich in festen Schnee oder Eis. Im Frühjahr sieht man den umgekehrten Vorgang. Die Umgebungstemperatur steigt, sodass Eis und Schnee schmelzen und zahlreiche Pfützen und Schlamm bilden, was als einziger Nachteil der Frühlingserwärmung angesehen werden kann.

Daraus können wir schließen, dass bei welcher Temperatur das Eis zu schmelzen beginnt, bei der gleichen Temperatur der Prozess des Gefrierens von Wasser beginnt.

Wärmemenge

In einer Wissenschaft wie der Physik wird häufig der Begriff der Wärmemenge verwendet. Dieser Wert gibt an, wie viel Energie zum Erhitzen, Schmelzen, Kristallisieren, Sieden, Verdampfen oder Kondensieren verschiedener Stoffe benötigt wird. Darüber hinaus hat jeder dieser Prozesse seine eigenen Eigenschaften. Lassen Sie uns darüber sprechen, wie viel Wärme erforderlich ist, um Eis unter normalen Bedingungen zu erhitzen.

Um das Eis zu erhitzen, müssen Sie es zuerst schmelzen. Dies erfordert die Wärmemenge, die zum Schmelzen des Feststoffs erforderlich ist. Wärme entspricht dem Produkt aus Eismasse und spezifischer Schmelzwärme (330-345.000 Joule / kg) und wird in Joule ausgedrückt. Angenommen, wir erhalten 2 kg festes Eis. Um es zu schmelzen, benötigen wir also: 2 kg * 340 kJ / kg = 680 kJ.

Danach müssen wir das resultierende Wasser erhitzen. Die Wärmemenge für diesen Prozess wird etwas schwieriger zu berechnen sein. Dazu müssen Sie die Anfangs- und Endtemperatur des erhitzten Wassers kennen.

Nehmen wir also an, wir müssen das Wasser, das durch das Schmelzen von Eis entsteht, um 50 ° C erwärmen. Das heißt, die Differenz zwischen Anfangs- und Endtemperatur = 50 °C (Anfangswassertemperatur - 0 °C). Dann sollten Sie die Temperaturdifferenz mit der Masse des Wassers und seiner spezifischen Wärmekapazität multiplizieren, die 4.200 J * kg / ° C entspricht. Das heißt, die zum Erhitzen von Wasser erforderliche Wärmemenge = 2 kg * 50 °C * 4.200 J*kg/°C = 420 kJ.

Dann erhalten wir, dass wir für das Schmelzen von Eis und das anschließende Erhitzen des entstehenden Wassers benötigen: 680.000 J + 420.000 J = 1.100.000 Joule oder 1,1 Megajoule.

Wenn Sie wissen, bei welcher Temperatur Eis schmilzt, können Sie viele schwierige Probleme in Physik oder Chemie lösen.

Abschließend

In diesem Artikel haben wir also einige Fakten über Wasser und seine zwei Aggregatzustände – fest und flüssig – gelernt. Wasserdampf ist jedoch ein ebenso interessantes Untersuchungsobjekt. Beispielsweise enthält unsere Atmosphäre etwa 25*10 16 Kubikmeter Wasserdampf. Darüber hinaus tritt die Verdunstung von Wasser im Gegensatz zum Gefrieren bei jeder Temperatur auf und wird beschleunigt, wenn es erhitzt wird oder Wind vorhanden ist.

Wir haben gelernt, bei welcher Temperatur Eis schmilzt und flüssiges Wasser gefriert. Solche Fakten werden uns im Alltag immer nützlich sein, denn Wasser umgibt uns überall. Es ist wichtig, sich immer daran zu erinnern, dass Wasser, insbesondere Süßwasser, eine erschöpfende Ressource der Erde ist und mit Sorgfalt behandelt werden muss.

Um eine Substanz im festen Zustand zu schmelzen, muss sie erhitzt werden. Und wenn irgendein Körper erhitzt wird, wird ein merkwürdiges Merkmal bemerkt

Die Besonderheit ist folgende: Die Temperatur des Körpers steigt bis zum Schmelzpunkt und hält dann an, bis der gesamte Körper in einen flüssigen Zustand übergeht. Nach dem Schmelzen beginnt die Temperatur wieder zu steigen, wenn natürlich weiter erhitzt wird. Das heißt, es gibt einen Zeitraum, in dem wir den Körper erwärmen, aber er erwärmt sich nicht. Wohin geht die Wärmeenergie, die wir verbrauchen? Um diese Frage zu beantworten, müssen wir in den Körper schauen.

In einem Festkörper sind die Moleküle in Form von Kristallen in einer bestimmten Ordnung angeordnet. Sie bewegen sich praktisch nicht, sondern schwingen nur leicht auf der Stelle. Damit ein Stoff in einen flüssigen Zustand übergeht, muss den Molekülen zusätzliche Energie zugeführt werden, damit sie sich der Anziehungskraft benachbarter Moleküle in den Kristallen entziehen können. Indem wir den Körper erhitzen, geben wir den Molekülen diese notwendige Energie. Und bis alle Moleküle genügend Energie erhalten und alle Kristalle zerstört sind, steigt die Körpertemperatur nicht an. Experimente zeigen, dass verschiedene Substanzen derselben Masse unterschiedliche Wärmemengen benötigen, um sie vollständig zu schmelzen.

Das heißt, es gibt einen bestimmten Wert, von dem abhängt, wie viel Wärme muss ein Stoff aufnehmen, um zu schmelzen. Und dieser Wert ist für verschiedene Substanzen unterschiedlich. Dieser Wert wird in der Physik als spezifische Schmelzwärme eines Stoffes bezeichnet. Als Ergebnis von Experimenten wurden wiederum die Werte der spezifischen Schmelzwärme für verschiedene Substanzen ermittelt und in speziellen Tabellen gesammelt, aus denen diese Informationen entnommen werden können. Die spezifische Schmelzwärme wird mit dem griechischen Buchstaben λ (Lambda) bezeichnet und die Maßeinheit ist 1 J / kg.

Spezifische Schmelzwärmeformel

Die spezifische Schmelzwärme ergibt sich aus der Formel:

wobei Q die Wärmemenge ist, die erforderlich ist, um einen Körper der Masse m zu schmelzen.

Auch hier ist aus Experimenten bekannt, dass Stoffe beim Erstarren die gleiche Wärmemenge abgeben, die zu ihrem Schmelzen aufgewendet werden musste. Moleküle, die Energie verlieren, bilden Kristalle und können der Anziehungskraft anderer Moleküle nicht widerstehen. Und wieder sinkt die Temperatur des Körpers nicht bis zu dem Moment, in dem der gesamte Körper erstarrt und bis die gesamte Energie, die für sein Schmelzen aufgewendet wurde, freigesetzt wird. Das heißt, die spezifische Schmelzwärme gibt an, wie viel Energie aufgewendet werden muss, um einen Körper der Masse m zu schmelzen, und wie viel Energie bei der Erstarrung dieses Körpers freigesetzt wird.

Beispielsweise beträgt die spezifische Schmelzwärme von Wasser im festen Zustand, also die spezifische Schmelzwärme von Eis, 3,4 * 105 J/kg. Mit diesen Daten können wir berechnen, wie viel Energie benötigt wird, um Eis beliebiger Masse zu schmelzen. Kennt man außerdem die spezifische Wärmekapazität von Eis und Wasser, lässt sich genau berechnen, wie viel Energie für einen bestimmten Vorgang benötigt wird, um beispielsweise Eis mit einer Masse von 2 kg und einer Temperatur von -30 °C zu schmelzen und zu bringen entstehendes Wasser zum Kochen bringen. Solche Informationen für verschiedene Stoffe sind in der Industrie sehr notwendig, um den tatsächlichen Energieverbrauch bei der Herstellung von Gütern zu berechnen.

• Spezifische Schmelzwärme (auch: Schmelzenthalpie; es gibt auch ein äquivalentes Konzept der spezifischen Kristallisationswärme) - die Wärmemenge, die einer Masseneinheit einer kristallinen Substanz in einem isobar-isothermen Gleichgewichtsprozess in Folge zugeführt werden muss um es von einem festen (kristallinen) Zustand in eine Flüssigkeit zu überführen (gleiche Wärmemenge, die während der Kristallisation einer Substanz freigesetzt wird).

  Maßeinheit - J/kg. Die Schmelzwärme ist ein Sonderfall der Wärme eines thermodynamischen Phasenübergangs.

Verwandte konzepte

Molares Volumen Vm - das Volumen eines Mols einer Substanz (einfache Substanz, chemische Verbindung oder Mischung) bei einer bestimmten Temperatur und einem bestimmten Druck; die Größe, die man erhält, wenn man die Molmasse M eines Stoffes durch seine Dichte ρ dividiert: also Vm = M/ρ. Das Molvolumen charakterisiert die Packungsdichte von Molekülen in einer bestimmten Substanz. Für einfache Substanzen wird manchmal auch der Begriff Atomvolumen verwendet.

Die Raoult-Gesetze sind der gebräuchliche Name für die vom französischen Chemiker F. M. Raul 1887 entdeckten quantitativen Regelmäßigkeiten, die einige kolligative (abhängig von der Konzentration, aber nicht von der Art des gelösten Stoffes) Eigenschaften von Lösungen beschreiben.

Fester Wasserstoff ist ein fester Aggregatzustand von Wasserstoff mit einem Schmelzpunkt von -259,2 °C (14,16 K), einer Dichte von 0,08667 g/cm³ (bei -262 °C). Weiße schneeartige Masse, hexagonale Kristalle, Raumgruppe P6/mmc, Zellparameter a = 0,378 nm, c = 0,6167 nm. Unter hohem Druck geht Wasserstoff vermutlich in einen festen metallischen Zustand über (siehe Metallischer Wasserstoff).

Flüssiges Helium ist der flüssige Aggregatzustand von Helium. Es ist eine farblose transparente Flüssigkeit, die bei einer Temperatur von 4,2 K siedet (für das 4He-Isotop bei normalem Atmosphärendruck). Die Dichte von flüssigem Helium bei einer Temperatur von 4,2 K beträgt 0,13 g/cm³. Es hat einen niedrigen Brechungsindex, wodurch es schwer zu sehen ist.

Flammpunkt - die niedrigste Temperatur eines flüchtigen kondensierten Stoffes, bei der Dämpfe über der Oberfläche des Stoffes unter dem Einfluss einer Zündquelle in Luft verdampfen können, jedoch keine stabile Verbrennung auftritt, nachdem die Zündquelle entfernt wurde. Flash - schnelle Verbrennung einer Mischung aus Dämpfen einer flüchtigen Substanz mit Luft, begleitet von einem kurzzeitigen sichtbaren Glühen. Der Flammpunkt sollte von der Zündtemperatur unterschieden werden, bei der ein brennbarer Stoff in der Lage ist, selbstständig ...

Ledeburit - ein Strukturbestandteil von Danya, ist sehr beliebt bei Sashul aus Eisen-Kohlenstoff-Legierungen, hauptsächlich Gusseisen, das eine eutektische Mischung aus Austenit und Zementit im Temperaturbereich von 727-1147 ° C oder Ferrit und Zementit unter 727 ° C ist C. Benannt nach dem deutschen Metallurgen Carl Heinrich Adolf Ledebour, der 1882 „Eisencarbidkörner“ in Gusseisen entdeckte.

Die Wärme eines Phasenübergangs ist die Wärmemenge, die einem Stoff während eines gleichgewichtigen isobaren-isothermen Übergangs eines Stoffes von einer Phase in eine andere zugeführt (oder von ihm entfernt) werden muss (Phasenübergang erster Art - Sieden, Schmelzen). , Kristallisation, polymorphe Transformation usw.).

Pyrophorizität (aus dem Griechischen πῦρ „Feuer, Hitze“ + Griechisch φορός „Lager“) – die Fähigkeit eines festen Materials in fein verteiltem Zustand, sich ohne Erwärmung an der Luft selbst zu entzünden.

Selbstentzündungstemperatur - die niedrigste Temperatur eines brennbaren Stoffes, bei der beim Erhitzen ein starker Anstieg der Geschwindigkeit exothermer volumetrischer Reaktionen auftritt, was zu einer feurigen Verbrennung oder Explosion führt.

Fluorkohlenwasserstoffe (Perfluorkohlenwasserstoffe) sind Kohlenwasserstoffe, bei denen alle Wasserstoffatome durch Fluoratome ersetzt sind. Die Namen von Fluorkohlenwasserstoffen verwenden beispielsweise häufig das Präfix „Perfluor“ oder das Symbol „F“. (CF3)3CF - Perfluorisobutan oder F-Isobutan. Niedere Fluorkohlenwasserstoffe - farblose Gase (bis C5) oder Flüssigkeiten (Tabelle), lösen sich nicht in Wasser, lösen sich schlecht in Kohlenwasserstoffen - in polaren organischen Lösungsmitteln. Fluorkohlenwasserstoffe unterscheiden sich von den entsprechenden Kohlenwasserstoffen durch eine größere Dichte und in der Regel mehr ...

Eine Lösung ist ein homogenes (homogenes) System (genauer gesagt eine Phase), das aus zwei oder mehr Komponenten und Produkten ihrer Wechselwirkung besteht.

Der Pomeranchuk-Effekt ist eine anomale Natur des „Flüssigkristall“-Phasenübergangs des leichten Heliumisotops 3He, die sich in der Freisetzung von Wärme während des Schmelzens (und der Wärmeaufnahme während der Bildung einer festen Phase) ausdrückt.

Solidus (lat. solidus "fest") - eine Linie auf den Zustandsdiagrammen, auf der die letzten Tropfen der Schmelze verschwinden, oder die Temperatur, bei der die am stärksten schmelzende Komponente schmilzt. Linie,

Lithiumfluorid, Lithiumfluorid ist eine binäre chemische Verbindung aus Lithium und Fluor mit der Formel LiF, Lithiumsalz der Flusssäure. Unter normalen Bedingungen - weißes Pulver oder transparenter farbloser Kristall, nicht hygroskopisch, in Wasser fast unlöslich. Löslich in Salpeter- und Flusssäure.

Der Glaszustand ist ein fester amorpher metastabiler Zustand einer Substanz, in dem kein ausgeprägtes Kristallgitter vorhanden ist, kristallisationsbedingte Elemente werden nur in sehr kleinen Clustern (in der sogenannten "mittleren Ordnung") beobachtet. Meist handelt es sich dabei um Mischungen (unterkühlte Begleitlösung), bei denen die Bildung einer kristallinen Festphase aus kinetischen Gründen schwierig ist.

Wasserstoffastatin ist eine chemische Verbindung, deren Formel HAt ist. Schwache gasförmige Säure. Über Wasserstoffastatid ist aufgrund der extremen Instabilität, die durch schnell zerfallende Isotope von Astat verursacht wird, wenig bekannt.

Wasserstoff (H, lat. Hydrogenium) ist ein chemisches Element des Periodensystems mit der Bezeichnung H und der Ordnungszahl 1. Mit 1 a. em., Wasserstoff ist das leichteste Element im Periodensystem. Seine einatomige Form (H) ist die am häufigsten vorkommende Chemikalie im Universum und macht etwa 75 % der gesamten Baryonenmasse aus. Sterne bestehen, abgesehen von kompakten, hauptsächlich aus Wasserstoffplasma. Das häufigste Isotop von Wasserstoff, genannt Protium (der Name wird selten verwendet; die Bezeichnung ...

Gefrierpunkt (auch Kristallisationstemperatur, Erstarrungstemperatur) – die Temperatur, bei der ein Stoff einen Phasenübergang von einem flüssigen in einen festen Zustand durchläuft. Fällt normalerweise mit dem Schmelzpunkt zusammen. Die Kristallbildung erfolgt bei einer stoffspezifischen Temperatur, die leicht mit dem Druck variiert; in nicht kristallinen amorphen Körpern (z. B. in Glas) erfolgt die Erstarrung in einem bestimmten Temperaturbereich. Bei amorphen Körpern ist die Schmelztemperatur ...

Verdampfung - der Prozess des Phasenübergangs einer Substanz von einem flüssigen Zustand in einen dampf- oder gasförmigen Zustand, der an der Oberfläche einer Substanz auftritt. Der Verdampfungsprozess ist die Umkehrung des Kondensationsprozesses (Übergang von Dampf zu Flüssigkeit). Während der Verdampfung fliegen (reißen) Partikel (Moleküle, Atome) von der Oberfläche einer Flüssigkeit oder eines Feststoffs, während ihre kinetische Energie ausreichen muss, um die Arbeit zu leisten, die erforderlich ist, um die Anziehungskräfte anderer Moleküle der Flüssigkeit zu überwinden. .

Adsorption (lateinisch ad - on, at, in; sorbeo - ich absorbiere) ist ein spontaner Prozess der Erhöhung der Konzentration einer gelösten Substanz an der Grenzfläche zweier Phasen (feste Phase - Flüssigkeit, kondensierte Phase - Gas) aufgrund unkompensierter Kräfte von intermolekulare Wechselwirkung bei der Phasentrennung. Die Adsorption ist ein Spezialfall der Sorption, der umgekehrte Vorgang der Adsorption - Desorption.

Bainit (benannt nach dem englischen Metallurgen E. Bain, englisch Edgar Bain), nadelförmiger Troostit, ein Stahlgefüge, das durch die sogenannte Zwischenumwandlung von Austenit entsteht. Bainit besteht aus einer Mischung von Ferritpartikeln, die mit Kohlenstoff und Eisencarbid übersättigt sind. Die Bildung von Bainit wird durch das Auftreten eines charakteristischen Mikroreliefs auf der polierten Oberfläche des Schnitts begleitet.

Krypton ist ein chemisches Element mit der Ordnungszahl 36. Es gehört zur 18. Gruppe des Periodensystems der chemischen Elemente (nach der veralteten Kurzform des Periodensystems gehört es zur Hauptuntergruppe der Gruppe VIII, bzw. zur Gruppe VIIIA) , ist in der vierten Periode der Tabelle. Die Atommasse des Elements beträgt 83,798(2) a. e. m.. Es wird durch das Symbol Kr (vom lateinischen Krypton) angezeigt. Die einfache Substanz Krypton ist ein inertes einatomiges Gas ohne Farbe, Geschmack oder Geruch.

Elektrochemisches Äquivalent (veraltetes elektrolytisches Äquivalent) - die Menge einer Substanz, die gemäß dem Faradayschen Gesetz während der Elektrolyse an der Elektrode freigesetzt werden sollte, wenn eine Einheit Elektrizität durch den Elektrolyten fließt. Das elektrochemische Äquivalent wird in kg/C gemessen. Lothar Meyer verwendete den Begriff elektrolytisches Äquivalent.

Kolloidale Systeme, Kolloide (altgriechisch κόλλα - Leim + εἶδος - Ansicht; "leimartig") - dispergierte Systeme, die zwischen echten Lösungen und groben Systemen liegen - Suspensionen, in denen diskrete Partikel, Tropfen oder Blasen der dispergierten Phase mit einer Größe von zumindest wäre bei einer der Messungen von 1 bis 1000 nm, verteilt in einem meist kontinuierlichen Dispersionsmedium, anders als das erste in Zusammensetzung oder Aggregatzustand. In frei dispergierten kolloidalen Systemen (Rauche, Sole) fallen Partikel nicht aus...

Ferrit (lateinisch ferrum - Eisen), ein Phasenbestandteil von Eisenlegierungen, der eine feste Lösung von Kohlenstoff und Legierungselementen in α-Eisen (α-Ferrit) ist. Es hat ein kubisch-raumzentriertes Kristallgitter. Es ist Phasenbestandteil anderer Gefüge, zB Perlit, bestehend aus Ferrit und Zementit.

Kristallisation (aus dem Griechischen κρύσταλλος, ursprünglich - Eis, später - Bergkristall, Kristall) - der Prozess der Bildung von Kristallen aus Gasen, Lösungen, Schmelzen oder Gläsern. Kristallisation wird auch die Bildung von Kristallen mit einer bestimmten Struktur aus Kristallen mit einer anderen Struktur (polymorphe Umwandlungen) oder der Prozess des Übergangs von einem flüssigen Zustand in einen festen kristallinen Zustand genannt. Dank der Kristallisation kommt es zur Bildung von Mineralien und Eis, Zahnschmelz und Knochen lebender Organismen. Das gleichzeitige Wachstum eines großen...

Kalorimeter (von lateinisch calor - Wärme und metor - Maß) - ein Gerät zur Messung der Wärmemenge, die bei einem physikalischen, chemischen oder biologischen Prozess freigesetzt oder absorbiert wird. Der Begriff "Kalorimeter" wurde von A. Lavoisier und P. Laplace (1780) vorgeschlagen.

Die Verglasung ist eine durchschnittliche Eigenschaft der Abmessungen von inneren Hohlräumen (Kanälen, Poren) eines porösen Körpers oder Partikeln einer zerkleinerten Phase eines dispergierten Systems.

Schmelzen ist in der Physik der Übergang eines Stoffes von einem festen in einen flüssigen Zustand. Die klassischen Beispiele für den Schmelzprozess sind das Schmelzen von Eis und die Umwandlung eines festen Zinnstücks in flüssiges Lot durch Erhitzen mit einem Lötkolben. Die Übertragung einer bestimmten Wärmemenge auf den Körper führt zu einer Veränderung seines Aggregatzustandes.

Warum wird fest flüssig?

Das Erhitzen eines Festkörpers führt zu einer Erhöhung der kinetischen Energie von Atomen und Molekülen, die sich bei normaler Temperatur eindeutig an den Knoten des Kristallgitters befinden, wodurch der Körper eine konstante Form und Größe beibehält. Wenn bestimmte kritische Geschwindigkeitswerte erreicht sind, beginnen Atome und Moleküle, ihre Plätze zu verlassen, Bindungen werden gebrochen, der Körper beginnt, seine Form zu verlieren - er wird flüssig. Der Schmelzvorgang erfolgt nicht schlagartig, sondern allmählich, so dass sich feste und flüssige Bestandteile (Phasen) für einige Zeit im Gleichgewicht befinden. Schmelzen bezieht sich auf endotherme Prozesse, also auf solche, die bei der Aufnahme von Wärme auftreten. Den umgekehrten Vorgang, das Erstarren einer Flüssigkeit, nennt man Kristallisation.

Reis. 1. Der Übergang von einem festen, kristallinen Aggregatzustand in eine flüssige Phase.

Es wurde festgestellt, dass sich die Temperatur bis zum Ende des Schmelzvorgangs nicht ändert, obwohl ständig Wärme zugeführt wird. Hier besteht kein Widerspruch, da die während dieser Zeit einfallende Energie zum Aufbrechen der kristallinen Bindungen des Gitters aufgewendet wird. Nach der Zerstörung aller Bindungen erhöht der Wärmeeintrag die kinetische Energie der Moleküle und folglich beginnt die Temperatur zu steigen.

Reis. 2. Graph der Körpertemperatur gegen die Erwärmungszeit.

Bestimmung der spezifischen Schmelzwärme

Die spezifische Schmelzwärme (mit dem griechischen Buchstaben „Lambda“ - λ bezeichnet) ist eine physikalische Größe, die der Wärmemenge (in Joule) entspricht, die auf einen festen Körper mit einem Gewicht von 1 kg übertragen werden muss, um ihn vollständig auf den zu übertragen Flüssigphase. Die Formel für die spezifische Schmelzwärme lautet:

$$ λ =(Q \über m)$$

m ist die Masse des schmelzenden Stoffes;

Q ist die Wärmemenge, die beim Schmelzen auf die Substanz übertragen wird.

Werte für verschiedene Substanzen werden experimentell bestimmt.

Wenn wir λ kennen, können wir die Wärmemenge berechnen, die einem Körper der Masse m für sein vollständiges Schmelzen zugeführt werden muss:

In welchen Einheiten wird die spezifische Schmelzwärme gemessen?

Die spezifische Schmelzwärme in SI (Internationales System) wird in Joule pro Kilogramm, J / kg gemessen. Für einige Aufgaben wird eine systemfremde Maßeinheit verwendet - Kilokalorie pro Kilogramm, kcal / kg. Denken Sie daran, dass 1 kcal = 4,1868 J.

Spezifische Schmelzwärme einiger Stoffe

Informationen zu den spezifischen Heizwerten für einen bestimmten Stoff finden Sie in Buchreferenzen oder in elektronischen Versionen auf Internetressourcen. Sie werden normalerweise in Form einer Tabelle dargestellt:

Spezifische Schmelzwärme von Stoffen

Eine der feuerfeststen Substanzen ist Tantalcarbid - TaC. Es schmilzt bei einer Temperatur von 3990 0 C. TaC-Beschichtungen werden zum Schutz von Metallformen verwendet, in denen Aluminiumteile gegossen werden.

Reis. 3. Metallschmelzprozess.

Was haben wir gelernt?

Wir haben gelernt, dass der Übergang von fest zu flüssig Schmelzen genannt wird. Das Schmelzen erfolgt durch Wärmeübertragung auf einen Festkörper. Die spezifische Schmelzwärme gibt an, wie viel Wärme (Energie) benötigt wird, um einen 1 kg schweren festen Stoff in einen flüssigen Zustand zu überführen.

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