ГЛАВА 22. УРАВНЕНИЕ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА. ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ. ВЛАЖНОСТЬ
В этот момент температура воды со льдом перестанет уменьшаться, несмотря на отдачу теплоты. И пока вся вода не превратится в лед, ее температура не будет уменьшаться, а будет равна температуре плавления.
Точно такое же положение имеет место при кипении. При сообщении жидкости теплоты она нагревается, но после того как начинается кипение, температура жидкости перестает расти несмотря на сообщение ей теплоты.
Эти примеры показывают, что для плавления твердого тела, находящегося при температуре плавления, необходимо затратить определенное количество теплоты, которое «не расходуется» на нагревание, при кристаллизации эта теплота выделяется без охлаждения жидкости. При кипении также необходимо затратить теплоту без нагревания. Куда же «расходуется» и где «прячется» эта энергия1?
Эта энергия расходуется на уничтожение порядка, в котором располагались молекулы твердого тела, и разрыв межмолекулярных связей. Очевидно, количество теплоты Q, которое необходимо затратить, чтобы превратить в жидкость твердое тело массой m, находящееся при температуре плавления, в жидкость при этой же температуре, пропорционально массе этого тела
где - величина, характерная для каждого вещества и называемая скрытой теплотой плавления или просто теплотой плавления. Кристаллизация вещества сопровождается выделением количества теплоты (22.6).
Для испарения жидкости массой m необходимо затратить количество теплоты
где r - скрытая теплота парообразования или просто теплота парообразования. Обратный испарению процесс конденсации сопровождается выделением количества теплоты (22.7).
1 Слово «прячется» здесь не случайно. Эту энергию, которая затрачивается или забирается без нагревания, принято называть скрытой теплотой плавления или парообразования. Скрытой - потому что нет нагревания, она как бы «прячется» внутри тела.