След.: 3.  Описание метода и Выше: Лабораторная работа №11 Пред.: 1.  Вопросы для подготовки

2.  Краткая теория

Переход вещества из жидкого состояния в кристаллическое происходит при определенной температуре -- температуре кристаллизации или отвердевания. При этом превращении энергия тела уменьшается, поэтому этот процесс сопровождается выделением энергии в виде скрытой теплоты кристаллизации. Обратное превращение -- плавление -- происходит при той же температуре и сопровождается поглощением энергии в виде скрытой теплоты плавления, равной по величине теплоте кристаллизации.

Удельная теплота плавления -- это количество теплоты, необходимое для превращения в жидкость единицы массы кристаллического тела. В системе СИ она измеряется в Дж/кг, допускается измерение также в кал/г.

Для расплавления массы вещества $m\strut$ требуется количество теплоты $Q=mL_{}$.

График изменения температуры образца со временем показаны на рисунке 1.

Рис.  1.

Участок $1$ кривой ''a'' изображает монотонное понижение температyры жидкого вещества вследствие отвода теплоты от него. Горизонтальный участок $2$ показывает, что в определенный момент понижение температуры прекращается, несмотря на то, что отвод теплоты продолжается. Температура, соответствующая участку $2$ и есть температура кристаллизации. Выделяющееся при кристаллизации тепло компенсирует отвод его от вещества и поэтому понижение температуpы временно прекращается. После окончания кристаллизации температура, теперь уже твердого тела, вновь начинает убывать.

При обратном процессе перехода вещества из твердого в жидкое (плавление) на кривой нагревания также наблюдается остановка
в повышении температуры, вследствие поглощения теплоты, за счет которой происходит разрушениье кристаллической решетки (кривая ''б'' на рисунке 1).

Переход жидкость-твердое тело, также как и обратное превращение, является фазовым переходом первого рода.

Температура плавления (и равная ей температура кристаллизации) зависит от давления, обычно возрастая с ростом последней. Растет она потому, что внешнее давление сближает атомы, а для разрушения кристаллической решетки их нужно отдалить друг от друга. При больших давлениях для этого требуется большая энергия теплового движения, то есть более высокая температура. Изменение температуры плавления $dT$ с изменением давления $dP$ связано уравнением Клапейрона - Клаузиуса;

$${dT\over dP}={T(V_{\text{ж}}-V_{\text{тв}})\over L} ,$$

где	$T_{}$	--	температура плавления,
	$V_{\text{ж}}$ и $V_{\text{тв}}$	--	удельные объемы жидкой и твердой фазы,
	$L_{}$	--	удельная теплота плавления.

У тех веществ, объем которых при отвердевании не уменьшается, а увеличивается (вода, висмут, германий, сурьма) температура плавления с повышением давления уменьшается.

След.: 3.  Описание метода и Выше: Лабораторная работа №11 Пред.: 1.  Вопросы для подготовки