На рисунке 107 приведён график нагревания и плавления олова. Каким процессам соответствуют участки АВ, ВС и СD графика? Как изменяется внутреннее строение олова в течение всего времени наблюдения? Сколько времени длился процесс плавления?
рис. 107
АВ − нагревание твердого олова до температуры плавления;
ВС − плавление олова, разрушение структуры кристалла;
CD − нагревание жидкого олова.
При нагревании тела средняя скорость движения молекул возрастает. Следовательно, возрастает и их средняя кинетическая энергия и температура. Когда тело нагреется до температуры плавления, то нарушится порядок в расположении частиц в кристаллах. Кристаллы теряют свою форму. Вещество плавится, переходя из твёрдого состояния в жидкое.
Процесс плавления длился 1,5 минуты.
Для анализа графика нагревания и плавления олова, представленного на рисунке, нам необходимо понять, какие физические процессы происходят на каждом из участков графика, а также как изменяется внутреннее строение вещества в течение времени.
Участок АВ (от 0 до 1 минуты):
На этом участке происходит нагревание олова. Температура повышается от начальной до температуры плавления. Внутреннее строение олова в этом процессе меняется следующим образом: атомы получают больше энергии, начинают колебаться более интенсивно, но остаются в связанных положениях в кристаллической решетке. Олово в твердом состоянии, энергии достаточно для увеличения температуры, но недостаточно для нарушения структуры решетки.
Участок ВС (от 1 до 3 минут):
На данном участке температура остается постоянной, несмотря на продолжение подачи тепла. Это характерный признак фазового перехода вещества из твердого состояния в жидкое — процесса плавления. Внутреннее строение олова в это время изменяется: кристаллическая структура разрушается, и атомы начинают перемещаться более свободно, переходя в жидкое состояние. Хотя энергия подводится, она расходуется не на повышение температуры, а на изменение агрегатного состояния, то есть на разрушение связей в кристаллической решетке.
Участок СD (от 3 до 4 минут):
На этом участке температура снова начинает увеличиваться. Это указывает на то, что олово полностью расплавилось, и теперь добавленная энергия используется для увеличения температуры жидкости. Внутренне строение олова в этом состоянии характеризуется беспорядочным расположением атомов, которые могут свободно двигаться. Это признак жидкого состояния, где нет жесткой кристаллической структуры, как в твердом теле.
Изменение внутреннего строения олова в течение всего времени наблюдения:
1. На участке АВ атомы вибрируют в кристаллической решетке.
2. На участке ВС кристаллическая структура разрушается, происходит плавление.
3. На участке СD атомы находятся в жидком состоянии, двигаясь свободно.
Сколько времени длился процесс плавления?
Процесс плавления длится на участке ВС, где температура остается постоянной. Время, в течение которого происходит плавление, можно определить по оси времени графика как разницу между началом и концом участка ВС.
Таким образом, для полного понимания содержимого графика достаточно учитывать физические процессы, происходящие на каждом участке, и изменения, происходящие с молекулярной структурой олова в каждом из этих процессов.
Пожауйста, оцените решение
