Глава 1. Тепловые явления. § 15. Плавление и отвердевание кристаллических тел — с. 57
Упражнение 12. Задача 3. Будет ли цинк плавиться, если его нагреть до температуры 420 °C?
Почему?
Решение. Температура плавления цинка 420 °C (таблица 3). Нагрев до 420 °C означает, что цинк достиг температуры плавления, но этого ещё недостаточно: для плавления кристаллическому телу нужно сообщать теплоту и при температуре плавления, чтобы разрушить кристаллическую решётку. Если к цинку, нагретому до 420 °C, продолжают подводить теплоту, он плавится, и температура при этом остаётся равной 420 °C, пока весь цинк не станет жидким. Если подвод теплоты прекратить (или цинк будет отдавать столько же теплоты окружающей среде, сколько получает), плавиться он не будет.
Ответ: при 420 °C цинк находится в состоянии плавления и будет плавиться, если ему продолжать сообщать теплоту; без дополнительного подвода теплоты остаётся твёрдым.
Ответ: при 420 °C цинк находится в состоянии плавления и будет плавиться, если ему продолжать сообщать теплоту; без дополнительного подвода теплоты остаётся твёрдым.
Упражнение 12. Задача 4. В каком агрегатном состоянии находятся при температуре 1000 °C следующие вещества: алюминий, вольфрам, железо, золото, свинец, серебро?
Решение. Если температура вещества выше его температуры плавления, вещество жидкое, если ниже — твёрдое. По таблице 3 температуры плавления: алюминий 660 °C, вольфрам 3387 °C, железо 1539 °C, золото 1064 °C, свинец 327 °C, серебро 962 °C.
При 1000 °C: алюминий (660 °C < 1000 °C) — жидкий; вольфрам (3387 °C > 1000 °C) — твёрдый; железо (1539 °C > 1000 °C) — твёрдое; золото (1064 °C > 1000 °C) — твёрдое; свинец (327 °C < 1000 °C) — жидкий; серебро (962 °C < 1000 °C) — жидкое.
Ответ: жидкие — алюминий, свинец, серебро; твёрдые — вольфрам, железо, золото.
При 1000 °C: алюминий (660 °C < 1000 °C) — жидкий; вольфрам (3387 °C > 1000 °C) — твёрдый; железо (1539 °C > 1000 °C) — твёрдое; золото (1064 °C > 1000 °C) — твёрдое; свинец (327 °C < 1000 °C) — жидкий; серебро (962 °C < 1000 °C) — жидкое.
Ответ: жидкие — алюминий, свинец, серебро; твёрдые — вольфрам, железо, золото.
Упражнение 12. Задача 5. Какие вещества можно расплавить в воде, находящейся при температуре 100 °C?
Решение. Вещество можно расплавить в воде при 100 °C, если его температура плавления ниже 100 °C (тогда вода способна нагреть его до температуры плавления и передать теплоту плавления). По таблице 3 из веществ, твёрдых при обычных условиях, это цезий (29 °C), калий (63 °C) и натрий (98 °C); также плавится лёд (0 °C). Ртуть (−39 °C) и спирт (−114 °C) при обычных условиях и так жидкие. Остальные вещества таблицы (олово 232 °C, свинец 327 °C, цинк 420 °C и т. д.) имеют температуру плавления выше 100 °C и в такой воде не расплавятся.
Ответ: цезий, калий, натрий (и лёд). Оговорка: цезий, калий и натрий бурно реагируют с водой, поэтому на практике такой опыт проводить нельзя; вывод получен только из сравнения температур плавления.
Ответ: цезий, калий, натрий (и лёд). Оговорка: цезий, калий и натрий бурно реагируют с водой, поэтому на практике такой опыт проводить нельзя; вывод получен только из сравнения температур плавления.