Питома теплота плавлення - це дуже цікаво
Загальновідомий факт, що речовина може бути в одному з станів - газоподібному, рідкому, твердому. І може переходити з одного в інше. Найпростіший приклад - шматок льоду тане, перетворюється в рідину і потім в пар. У всьому цьому процесі перетворення твердої речовини в пар дуже цікавий етап плавлення і один з його параметрів - питома теплота плавлення.
Наявний у нас досвід говорить, що будь-яка речовина може бути розплавлене. Про це ж свідчить вся історія цивілізації. Відкриття плавлення речовини було одним з найбільших винаходів в розвитку людства. Але плавлення - непростий процес. При його проведенні з`являється безліч питань, і один з них про те, скільки потрібно вугілля (торфу, дров, газу), щоб розплавити шматок заліза або міді. І тут знову доводиться звертатися до поняття "питома теплота плавлення".
Якщо згадати, як проходить плавлення, то можна виділити кілька етапів. Візьмемо як приклад свинець. На першому етапі відбувається нагрів свинцю, температура піднімається до 327 градусів Цельсія (Температура плавлення). Після того, як плавлення почалося, довгий час нічого не відбувається.
Температура свинцю, незважаючи на підводиться до нього тепло, залишається постійною і тримається такий, поки не закінчиться весь процес. І тільки після цього при триваючому нагріванні температура починає знову підвищуватися. З спостерігається картини йдуть деякі висновки. У твердого тіла всі молекули знаходяться в певному порядку і жорстко пов`язані з сусідніми молекулами.
Для того щоб вони могли вільно переміщатися на інше місце, зв`язку з сусідніми молекулами треба розірвати, що і відбувається в процесі плавлення. Для цього тілу треба передати певну норму тепла, звану теплотою плавлення. Для кожної речовини потрібно різну кількість тепла. Причина обумовлена такою властивістю речовини, як питома теплота плавлення, яка визначається як кількість тепла, що витрачається на розплавлення одного кілограма речовини. Одиницею виміру є Джоуль / кілограм.
Як уже згадувалося, для кожного матеріалу ця величина своя. питома теплота плавлення свинцю відрізняється від тієї ж величини для льоду. І тут виникає дуже цікавий момент. Питома теплота плавлення сталі складає в середньому 85 кДж / кг, а у води (льоду) той же параметр становить в середньому 335 кДж / кг. У льоду високе значення цього параметра можна вважати великим подарунком від природи.
Адже завдяки цьому весь сніг, лід не тане миттєво, а все відбувається тривалий час. В іншому випадку сніг розтанув би дуже швидко, і паводки були б більш багатоводні і руйнівними. Крім того, такі унікальні властивості води сприяють стабілізації клімату на планеті.
Є таблиці з даними про питому теплоту плавлення окремих матеріалів. Знаючи цю величину, розраховується, скільки тепла потрібно для того, щоб розплавити матеріал, і визначити, скільки потрібно палива для проведення плавки. Якщо тіло підігрітий до температури плавлення, то теплота потрібна тільки на плавлення, а якщо його температура нижча за температуру плавлення, то теплота необхідна на нагрівання речовини до температури плавлення.
Такі розрахунки надзвичайно корисні в промисловості для розрахунку витрат на виробництві.
До речі, при охолодженні розплавленого речовини відбувається зворотний плавлення процес - кристалізація. В цьому випадку при охолодженні речовини відновлюються розірвані зв`язки між молекулами і виділяється тепло.
Розглядаючи процес плавлення речовини, які проходять при цьому явища, було визначено таке поняття, як питома теплота плавлення. Проведено порівняння даного показника для різних речовин, визначено, яким чином високе значення цього параметра у льоду благотворно впливає на клімат планети.
