Специфична топлина на топене

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене
Специфична топлина на топене на химичния елемент Цинк(Zn) при атмосферно налягане, показани са точките на топене и изпарение. Топлината която се отдава при разтапянето е 7323 J/mol.

Специфична топлина на топене е физична величина — количеството топлина, което е необходимо да получи единица маса от дадено вещество при постоянна температура, за да премине от твърдо в течно състояние.

При нагряване на някакво тяло температурата нараства поради единствената причина, че нараства и кинетичната енергия на топлинното движение на градивните частици на даденото тяло. Това обаче не важи при поглъщане на топлина по време на топене. В този случай температурата на това вещество не се променя. Най-лесен пример се дава с кубче лед: когато нагряваме това кубче лед с начална температура например -40°C и с маса 0,1 kg, то неговата температура постепенно нараства докато достигне температурата на топене, която е 0°C, след това кубчето лед започва да се топи, но по време на топенето, въпреки че кубчето лед продължава да поглъща топлина, неговата температура не се променя докато леденото кубче не се разтопи напълно, чак тогава това кубчето лед вече в течно агрегатно състояние под формата на вода започва отново да покачва своята температура.

Специфичната топлина на топене се означава с гръцката буква λ (ламбда) и се получава с формулата λ=Q/m, тоест специфична топлина на топене ще наричаме количеството топлина(Q), необходимо за разтапянето на някакво кристално вещество с маса m=1 kg, след като вече е достигната температурата на топене на това кристално вещество.

При решаването на задачи се използва топлината на топене, която се получава от формулата за специфична топлина на топене. Просто изразяваме количеството топлина и получаваме, че Q=λ.m (Q-топлина на топене). В табличката по-долу са посочени температурата на топене и специфична топлина на топене при нормално атмосферно налягане.

Специфичната топлина на топене, както и специфична топлина на изпарение се измерват в единиците J/kg (Пример λ=3,33.103J/kg)

Температура на топене и специфична топлина на топене (При нормално атмосферно налягане - 101,3 kPa)
Вещество Температура на топене,°C Специфична топлина на топене λ, J/kg
Хелий (He) -269,65 5,23.103
Кислород (O2) -219 0,14.105
Азот (N) -209,97 2,55.104
Спирт (C2H5OH) -114 1,04.105
Вода (H2O) 0,00 3,33.105
Сяра (S) 119 0,38.105
Олово (Pb) 327,3 2,45.104
Алуминий (Al) 660 3,97.104
Злато (Au) 1063 0,64.105
Мед (Cu) 1083 1,34.105
Волфрам (W) 3380 2,5.105
Графика на зависимостта на температурата от погълнатото количество топлина за лед с маса 1кг.

На графиката вдясно е показана зависимостта на температурата от погълнатото количество топлина за лед с маса 1кг, като първоначалната температура на леда е -30ОС. Температурата се повишава, докато постепенно ледът се топи и не достига температура 0ОС.В края на процеса, след като ледът е разтопен напълно, вече под формата на вода тя започва да се нагрява и температурата започва да се повишава. Графика, която показва разтапянето на аморфното вещество лед. Ледът е с маса 1 kg и първоначална температура -30°C. Чрез графиката виждаме, че ледът повишава температурата си до като достигне температура 0°C. Когато се достигне тази температура ледът продължава да поглъща топлина, но температурата не се променя в този период от времето ледът вече се е превърнал в Лед+Вода. Чак след време Ледът+Водата се превръщат само във вода и ледът вече под формата на вода отново започва да повишава своята температура. Именно за това добавяме ледът към аморфните вещества, които нямат определена температура на топене. При аморфните вещества топенето става постепенно в сравнително голям диапазон.

Вижте също[редактиране | edit source]