Плавление и кристаллизация. Тепловые процессы

1. Повторение

1. Влажность воздуха (дать определение, от
чего зависит)
2. Относительная влажность воздуха (дать
определение, буквенное обозначение,
единицы измерения, формула)
3. Как можно измерить влажность воздуха
(измерить влажность воздуха в кабинете)

2.

Е. Баратынский “Весна”.
Шумят ручьи! Блестят ручьи!
Взревев, река несет
На торжествующем хребте
Поднятый ею лед!
Вопрос: В каком агрегатном состоянии находится
вода?
Вопрос: Как бы вы назвали тепловой процесс,
происходящий со льдом?

3.

А. С. Пушкин “Евгений Онегин”.
В окне увидела Татьяна
Поутру побелевший двор,
Курины, кровли и забор,
На стеклах лёгкие узоры,
Деревья в зимнем серебре...
Вопрос: Что представляют с точки зрения физики, “на
стёклах лёгкие узоры” ?
Вопрос: Как вы думаете , о каких тепловых процессах
пойдет речь на уроке ?

4.

Плавление и отвердевание
кристаллических веществ

5. Цели урока

• Повторить свойства веществ, находящихся
в разных агрегатных состояниях
• Научиться объяснять процессы плавления и
отвердевания
• Выяснить при каких температурах плавятся
и отвердевают вещества
• Применять полученные знания для
решения задач
• Научиться читать и строить графики

6.

Что происходит с молекулами вещества, когда вещество
находится в разных агрегатных состояниях?
• какова скорость молекул вещества?
• какое расстояние между молекулами?
• каково взаимное расположение молекул?
• газ
• жидкость
• твердое тело

7.

Плавление - переход вещества из твердого
состояния в жидкое
Тело
принимает энергию
1. Как изменяется внутренняя энергия вещества?
2. Как изменяется энергия молекул и их расположение?
3. Как изменяется характер движения молекул?
4. Изменяются ли молекулы вещества при плавлении?
5. Как изменяется температура вещества при плавлении?

8.

t , C
t3
Поглощение Q
t2
плавление
t , мин
t1
1. При нагревании увеличивается
температура тела.
2. Скорость колебания частиц
возрастает.
3. Увеличивается внутренняя энергия
тела.
4. Когда тело нагревается до
температуры плавления,
кристаллическая решетка
начинает разрушаться.
5. Энергия нагревателя идет на
разрушение решетки кристалла.
Температуру, при которой вещество плавится,
называют температурой плавления вещества.

9.

Кристаллизация - переход вещества из
жидкого состояния в твердое
Жидкость
отдает энергию
1. Как изменяется внутренняя энергия вещества?
2. Как изменяется энергия молекул и их расположение?
3. Как изменяется характер движения молекул?
4. Изменяются ли молекулы вещества при кристаллизации?
5. Как изменяется температура вещества при отвердевании?

10.

t , C
t3
t2
t1
Выделение Q
отвердевание
1. При охлаждении
уменьшается температура
жидкости.
2. Скорость движения частиц
уменьшается.
3. Уменьшается внутренняя
энергия жидкости.
t , мин 4. Когда тело охлаждается до
температуры плавления,
кристаллическая решетка
начинает восстанавливаться.
Температуру, при которой вещество отвердевает,
называют температурой отвердевания.

11.

График
плавления и кристаллизации
t , C
D
t3
Поглощение Q
B
t2
t1
Выделение Q
плавление
C
отвердевание
F
E
t , мин
G
А
t плавления = t отвердевания

12.

Рассмотрите график и ответьте на вопросы:
1. В какой момент времени начался процесс плавления вещества?
2. В какой момент времени вещество начало кристаллизоваться?
3. Чему равна температура плавления вещества? Температура
кристаллизации?
4. Сколько времени длилось: а) нагревание твердого тела;
б) плавление вещества; в) нагревание жидкости;
г) остывание жидкости д) кристаллизация вещества ?

13.

ГРАФИКИ НАГРЕВАНИЯ И ПЛАВЛЕНИЯ ТЕЛА
По данному графику расскажите, что происходит с
телом на каждом участке, и какое это вещество?
t,0C
4
232 0С
2
3
5
6
7
1
t, мин

14.

ГРАФИКИ НАГРЕВАНИЯ И ПЛАВЛЕНИЯ ТЕЛА
На рисунке представлены графики нагревания и
плавления олова, свинца и цинка. Определите,
какому веществу принадлежит каждый график.
t,0C
3
2
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

15.

Постройте график процессов, происходящих с
цинком, находящимся при температуре 500С при
нагревании его до 5000С и последующем
охлаждении до 1000С. Объясните каждый
участок графика

16.

“Читаем график”
Какие превращения происходят с веществом?
11
22
33
4 4

17. Удельная теплота плавления

18.

19. Реши задачу

1. Медная гиря массой 500 г нагрета до
температуры 200 градусов и поставлена на
лёд при температуре 0 градусов. Какое
количество льда расплавит гиря при
охлаждении?

20. Главное о важном

1. Что называют: а) плавлением;
б) кристаллизацией?
2. Объясните процессы плавления и
кристаллизации с точки зрения МКТ
3. Какую физическую величину называют удельной
теплотой плавления?
У каждого вещества определенная
температура плавления и она не
меняется пока идет процесс
плавления (отвердевания)

21. Теплообмен и уравнение теплового баланса

22.

Способы изменения
внутренней энергии тела
Совершение
механической работы
Теплопередача
Конвекция
Теплопроводность
Излучение
22

23. Количество теплоты

Теплопередача – это передача внутренней
энергии от одного тела к другому в процессе
взаимодействия беспорядочно движущихся
атомов и молекул.
Теплопередача идёт от более
нагретого тела к менее нагретому.
Количество теплоты Q –
это энергия, передаваемая путём
теплопередачи.

24. При каких процессах тело получает энергию? При каких процессах тело отдает энергию?

25.

• Известные вам три состояния вещества (твёрдое,
жидкое, газообразное) называются агрегатными
состояниями.
• Молекулы одного и того же вещества в различных
агрегатных состояниях ничем не отличаются друг от
друга.
• Вещество можно перевести из одного агрегатного
состояние в другое (фазовый переход)

26.

Фазовый переход вещества:
сублимация (возгонка)
плавление (Q ↑)
ТВЁРДОЕ ТЕЛО
парообразование (Q↑)
ЖИДКОСТЬ
кристаллизация (Q↓)
ГАЗ
конденсация (Q↓)
десублимация

27.

• Круговорот воды в природе:

28.

• Образование осадков:
ТУМАН

29.

•Образование осадков:
СНЕЖИНКИ, СНЕГ, ГРАД

30. Что такое сублимация?

Сублимация (возгонка) —
переход вещества из
твёрдого состояния сразу в
газообразное, минуя жидкое. При
возгонке изменяется удельный
объём вещества и
поглощается энергия (теплота
сублимации).
Обратным
процессом
является десублимация. Примером
десублимации
являются
такие атмосферные явления, как
иней на поверхности земли
и изморозь на ветвях деревьев и
проводах.

31. Уравнение теплового баланса. Если в изолированной системе происходит теплообмен между несколькими телами, то

Q₁+Q₂+Q₃+…+Qn=0

32. Уравнение теплового баланса (Пренебрегая теплоемкостью сосуда и считая систему теплоизолированной) Q = Q1+Q2+Q3+Q4

Q1
Q4
Q
Q2
Q3

33. Закон сохранения массы

Масса веществ в начальном
состоянии равна массе
веществ в конечном.

34. Главное!

В процессе взаимодействия частей замкнутой теплоизолированной системы
между ними устанавливается состояние теплового равновесия. В этом
состоянии все макроскопические параметры частей системы, среди которых
давление, объём и температура, сколько угодно долго остаются неизменными.
Следствием закона сохранения энергии для замкнутой теплоизолированной
системы служит уравнение теплового баланса: Q1+Q2+Q3+….= 0
где каждое из слагаемых показывает, какое количество теплоты было
подведено в процессе теплообмена к части системы, имеющей тот же индекс.
При этом отрицательное Q значение означает, что часть с номером i в этом
процессе отдала соответствующее количество теплоты.