22. Что называется удельной теплотой плавления?

Превращение «твердое тело - жидкость» – плавление – происходит при постоянной температуре Т_пл и сопровождается поглощением энергии. Поглощенная энергия в данном случае идет на разрушение кристаллической решетки.

Количество энергии, необходимое для перевода единицы массы вещества из твердого в жидкое состояние при температуре плавления, называется удельной теплотой плавления вещества.

Удельная теплота плавления численно равна удельной теплоте кристаллизации .

23. В каких фазах находится вещество при кристаллизации и как изменяется при этом его внутренняя энергия? Какая часть ее(кин или потен) при этом изменяется?

Часть термод. системы, однородная по своим макроскопическим свойствам, называется фазой. Фазы отделены друг от друга физическими поверхностями раздела. Примером двух фаз одного и того же вещества является вода с плавающими в ней кусочками льда. Переход вещества из одной фазы в другую обычно сопровождается поглощением или выделением некоторого количества тепла, которое называется скрытой теплотой перехода, или просто теплотой перехода. Такие переходы называется фазовыми переходами первого рода. Фазовые переходы первого рода плавление и кристаллизация, испарение и конденсация, сублимация и конденсация. Процесс образования твердого тела при охлаждении жидкости идет при определенной температуре Т_k – температуре кристаллизации. Это объясняется тем, что при кристаллизации потенциальная энергия взаимодействия молекул или атомов уменьшается и выделяется в виде тепла, которое компенсирует тепло, отдаваемое системой жидкость – кристалл в окружающую среду. Это тепло называется теплотой кристаллизации.

24. Как изменяется энтропия тела при кристаллизации?

Энтропия, являющаяся функцией состояния, харак-ет вероятность микросостояния физической системы S = kln w,которое называется формулой Больцмана. Здесь k – постоянная Больцмана, w - термодинамическая вероятность т.е. число микросостояний, посредством которых реализуется данное макросостояние. Термодинамическая вероятность и энтропия, являются функциями параметров состояния системы. При плавлении и кристаллизации вещества энтропия его должна изменяться.Приведенное количество тепла есть отношение элементарного количества тепла, которым обменивается система, к абсолютной температуре Т, при которой происходит этот обмен. . Полное изменение энтропии при обратимом переходе системы из состояния А в В определяется интегрированием: . Изменение энтропии при при кристаллизации . Так как энтропию можно считать мерой беспорядка в системе, то при кристаллизации энтропия олова уменьшается, что соответствует переходу системы в более упорядоченное состояние.

25. Чем можно объяснить наличие переходных участков на кривой охлаждения вблизи точек в и с на рисунке в лабе № 4?

Здесь участок АВ соответствует охлаждению жидкого олова, ВС – участок кристаллизации олова, СД – охлаждение твердого олова.

Вблизи точки В наблюдается небольшой минимум температуры, а вблизи точки С – переходный участок, где темп охлаждения меньше k₂ . Нарушение регулярного режима охлаждения вблизи точки В связано с возникновением так называемого метастабильного состояния (переохлажденное состояние жидкости, когда температура жидкости опускается ниже температуры кристаллизации Т_к, а кристаллизация ещё не наступает), которое зависит от чистоты исследуемого вещества.

Количество тепла, выделенное при кристаллизации олова, равно:

Q =  m₀ , (9)

где  - удельная теплота плавления, численно равная теплоте кристаллизации.