НАЧАЛА ФИЗИКИ
ГЛАВА 22. УРАВНЕНИЕ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА. ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ. ВЛАЖНОСТЬ
Скачать Содержание

ГЛАВА 22. УРАВНЕНИЕ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА. ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ. ВЛАЖНОСТЬ


При исследовании энергетического баланса нагревания или охлаждения тел, когда меняется их агрегатное состояние, необходимо учитывать затраты энергии на плавление и испарение и выделение энергии при кристаллизации и конденсации (формулы (22.6), (22.7)).

Следует, однако, иметь в виду, что существование определенной температуры плавления характерно не для всех твердых тел, а только для тел, обладающих кристаллической структурой. Однако помимо таких твердых тел существуют и твердые тела другого типа, которые называются аморфными. Плавление этих тел происходит постепенно: с ростом температуры эти тела становятся все более мягкими и пластичными, а затем постепенно «все более и более жидкими». Такие свойства аморфных тел связаны с тем, что у них нет кристаллической структуры, они, фактически, являются жидкостями с очень большой вязкостью, которая убывает с ростом температуры. К аморфным телам относятся стекло, воск, органические полимеры.

Рассмотрим пример задачи на тепловой баланс изменения агрегатного состояния.

Пример 22.2. В медный сосуд, имеющий температуру , положили лед массой при температуре . В результате в сосуде оказалось льда, смешанного с водой. Определить массу сосуда . Удельные теплоемкость меди и льда - и соответственно. Удельная теплота плавления льда . Тепловым потерями пренебречь.

Решение. Так как потери тепла отсутствуют, то теплота, отданная сосудом, полностью расходуется на нагревание и таяние льда. Поскольку в конечном состоянии имеется равновесие воды и льда, конечная температура воды, льда и сосуда равна = 0 °С. Поэтому сосуд отдал количество теплоты

(22.8)

Это количество теплоты расходуется на нагревание всего льда от температуры до температуры плавления и превращение массы льда в воду, для чего необходимо количество теплоты

(22.9)