Kristālisko ķermeņu kušana un sacietēšana. Kušanas un sacietēšanas grafiks

Jūsu uzmanībai piedāvājam video nodarbību par tēmu “Kristālisko ķermeņu kušana un sacietēšana. Kušanas un sacietēšanas grafiks." Šeit mēs sākam pētīt jaunu plašu tēmu: “Matērijas agregātie stāvokļi”. Šeit mēs definēsim agregācijas stāvokļa jēdzienu un apsvērsim šādu ķermeņu piemērus. Un paskatīsimies, kā sauc procesus, kuros vielas pāriet no viena agregācijas stāvokļa uz otru, un kā tie ir. Pakavēsimies sīkāk pie cietvielu kušanas un kristalizācijas procesiem un sastādīsim šādu procesu temperatūras grafiku.

Tēma: Vielas agregāti

Nodarbība: Kristālisko ķermeņu kušana un sacietēšana. Kušanas un sacietēšanas grafiks

Amorfie ķermeņi- ķermeņi, kuros atomi un molekulas ir noteiktā veidā sakārtotas tikai apskatāmās zonas tuvumā. Šāda veida daļiņu izkārtojumu sauc par maza attāluma kārtību.

Šķidrumi- vielas bez sakārtotas daļiņu izvietojuma struktūras, molekulas šķidrumos pārvietojas brīvāk, un starpmolekulārie spēki ir vājāki nekā cietās vielās. Svarīgākā īpašība: tie saglabā tilpumu, viegli maina formu un, pateicoties plūstamības īpašībām, iegūst tā trauka formu, kurā atrodas (3. att.).

Rīsi. 3. Šķidrums iegūst kolbas formu ()

Gāzes- vielas, kuru molekulas vāji mijiedarbojas viena ar otru un pārvietojas haotiski, bieži saduroties viena ar otru. Vissvarīgākais īpašums: tie nesaglabā apjomu un formu un aizņem visu kuģa tilpumu, kurā tie atrodas.

Ir svarīgi zināt un saprast, kā notiek pārejas starp vielas stāvokļiem. Mēs attēlojam šādu pāreju diagrammu 4. attēlā.

1 - kušana;

2 - sacietēšana (kristalizācija);

3 - iztvaikošana: iztvaikošana vai vārīšana;

4 - kondensāts;

5 - sublimācija (sublimācija) - pāreja no cieta stāvokļa uz gāzveida stāvokli, apejot šķidrumu;

6 - desublimācija - pāreja no gāzveida stāvokļa uz cietu stāvokli, apejot šķidro stāvokli.

Šodienas nodarbībā pievērsīsim uzmanību tādiem procesiem kā kristālisko ķermeņu kušana un sacietēšana. Ir ērti sākt apsvērt šādus procesus, izmantojot dabā visbiežāk sastopamās ledus kušanas un kristalizācijas piemēru.

Ja kolbā ieliek ledu un sāk karsēt ar degli (5. att.), pamanīsi, ka tā temperatūra sāks celties, līdz sasniegs kušanas temperatūru (0 o C), tad sāksies kušanas process, bet tajā pašā laikā ledus temperatūra nepaaugstināsies, un tikai pēc visa ledus kušanas procesa pabeigšanas iegūtā ūdens temperatūra sāks paaugstināties.

Rīsi. 5. Ledus kausēšana.

Definīcija.Kušana- pārejas process no cietas uz šķidrumu. Šis process notiek nemainīgā temperatūrā.

Temperatūra, kurā viela kūst, tiek saukta par kušanas temperatūru, un tā ir daudzu cietvielu izmērītā vērtība, tāpēc tā ir tabulas vērtība. Piemēram, ledus kušanas temperatūra ir 0 o C, bet zelta kušanas temperatūra ir 1100 o C.

Apgrieztais process kausēšanai - kristalizācijas process - arī ir ērti aplūkots, izmantojot piemēru par ūdens sasaldēšanu un pārvēršanu ledū. Ja paņemat mēģeni ar ūdeni un sākat to atdzesēt, tad vispirms novērojat ūdens temperatūras pazemināšanos, līdz tā sasniegs 0 o C, un tad tas sasalst nemainīgā temperatūrā (6. att.), un pēc pilnīgas sasalšanas. , izveidotā ledus tālāka dzesēšana.

Rīsi. 6. Ūdens sasaldēšana.

Ja aprakstītos procesus aplūko no ķermeņa iekšējās enerģijas viedokļa, tad kušanas laikā visa ķermeņa saņemtā enerģija tiek tērēta kristāliskā režģa iznīcināšanai un starpmolekulāro saišu vājināšanai, tādējādi enerģija tiek tērēta nevis temperatūras maiņai. , bet gan par vielas struktūras maiņu un tās daļiņu mijiedarbību. Kristalizācijas procesā enerģijas apmaiņa notiek pretējā virzienā: ķermenis izdala siltumu apkārtējai videi, un tā iekšējā enerģija samazinās, kā rezultātā samazinās daļiņu kustīgums, palielinās mijiedarbība starp tām un sacietēšana. ķermenis.

Ir lietderīgi grafiski grafiski attēlot vielas kušanas un kristalizācijas procesus (7. att.).

Grafika asis ir: abscisu ass ir laiks, ordinātu ass ir vielas temperatūra. Kā pētāmo vielu ņemsim ledu ar negatīvu temperatūru, t.i., ledu, kas, saņemot siltumu, uzreiz nesāks kust, bet tiks uzkarsēts līdz kušanas temperatūrai. Aprakstīsim diagrammas apgabalus, kas attēlo atsevišķus termiskos procesus:

Sākotnējais stāvoklis - a: ledus uzkarsēšana līdz kušanas temperatūrai 0 o C;

a - b: kušanas process nemainīgā 0 o C temperatūrā;

b - punkts ar noteiktu temperatūru: no ledus izveidotā ūdens uzsildīšana līdz noteiktai temperatūrai;

Punkts ar noteiktu temperatūru - c: ūdens atdzesēšana līdz sasalšanas temperatūrai 0 o C;

c - d: ūdens sasaldēšanas process nemainīgā 0 o C temperatūrā;

d - gala stāvoklis: ledus atdzesēšana līdz noteiktai negatīvai temperatūrai.

Šodien mēs apskatījām dažādus matērijas stāvokļus un pievērsām uzmanību tādiem procesiem kā kušana un kristalizācija. Nākamajā nodarbībā mēs apspriedīsim galveno vielu kušanas un sacietēšanas procesa raksturlielumu - īpatnējo saplūšanas siltumu.

1. Gendenšteins L. E., Kaidalovs A. B., Koževņikovs V. B. /Red. Orlova V. A., Roizena I. I. Fizika 8. - M.: Mnemosyne.

2. Peryshkin A.V. Fizika 8. - M.: Bustards, 2010. gads.

3. Fadejeva A. A., Zasovs A. V., Kiseļevs D. F. Fizika 8. - M.: Izglītība.

1. Vārdnīcas un enciklopēdijas par akadēmiķi ().

2. Lekciju kurss “Molekulārā fizika un termodinamika” ().

3. Tveras apgabala reģionālā kolekcija ().

1. Lapa 31: jautājumi Nr. 1-4; 32.lpp: jautājumi Nr.1-3; 33. lpp.: vingrinājumi Nr.1-5; 34.lpp: jautājumi Nr.1-3. Peryshkin A.V. Fizika 8. - M.: Bustards, 2010.

2. Ledus gabals peld ūdens pannā. Kādos apstākļos tas neizkusīs?

3. Kušanas laikā kristāliskā ķermeņa temperatūra paliek nemainīga. Kas notiek ar ķermeņa iekšējo enerģiju?

4. Pieredzējuši dārznieki, iestājoties pavasara nakts salnām augļu koku ziedēšanas laikā, zarus bagātīgi aplaista vakarā. Kāpēc tas ievērojami samazina risku zaudēt nākotnes ražu?

Temperatūrai pazeminoties, viela var mainīties no šķidruma uz cietu stāvokli.

Šo procesu sauc par sacietēšanu vai kristalizāciju.
Vielai sacietējot, izdalās tāds pats siltuma daudzums, kas tiek absorbēts, tai kūstot.

Aprēķinu formulas siltuma daudzumam kušanas un kristalizācijas laikā ir vienādas.

Vienas un tās pašas vielas kušanas un sacietēšanas temperatūra, ja spiediens nemainās, ir vienāda.
Visā kristalizācijas procesā vielas temperatūra nemainās, un tā var vienlaikus pastāvēt gan šķidrā, gan cietā stāvoklī.

SKATĪTIES GRĀMATŪTĀ

INTERESANTI PAR KRISTALIZĀCIJU

Krāsains ledus?

Ja plastmasas glāzei ūdens pievienosiet nedaudz krāsas vai tējas lapas, samaisiet un, iegūstot krāsainu šķīdumu, aptiniet glāzi virsū un pakļausiet salam, tad no apakšas līdz galam sāks veidoties ledus kārtiņa. virsmas. Tomēr negaidiet, ka iegūsit krāsainu ledu!

Vietā, kur ūdens sāka sasalt, būs absolūti caurspīdīgs ledus slānis. Tā augšdaļa būs krāsaina un pat stiprāka nekā sākotnējais risinājums. Ja krāsas koncentrācija bija ļoti augsta, tad uz ledus virsmas var palikt tās šķīduma peļķe.
Fakts ir tāds, ka krāsu un sāļu šķīdumos veidojas caurspīdīgs svaigs ledus, jo... augošie kristāli izspiež jebkādus svešus atomus un piemaisījumu molekulas, cenšoties pēc iespējas ilgāk izveidot ideālu režģi. Tikai tad, kad piemaisījumiem nav kur iet, ledus sāk tos iekļaut savā struktūrā vai atstāt tos kapsulu veidā ar koncentrētu šķidrumu. Tāpēc jūras ledus ir svaigs, un pat visnetīrākās peļķes ir pārklātas ar caurspīdīgu un tīru ledu.

Kādā temperatūrā ūdens sasalst?

Vai vienmēr ir nulle grādi?
Bet, ja absolūti tīrā un sausā glāzē ielej vārītu ūdeni un novieto aiz loga aukstumā mīnus 2-5 grādu C temperatūrā, pārklājot ar tīru stiklu un sargājot no tiešiem saules stariem, tad pēc dažām stundām glāzes saturs atdzisīs zem nulles, bet paliks šķidrs.
Ja pēc tam atverat glāzi un iemetat ūdenī ledus vai sniega gabalu vai pat tikai putekļus, tad burtiski jūsu acu priekšā ūdens uzreiz sasalst, izdīgstot garus kristālus visā tilpumā.

Kāpēc?
Šķidruma pārvēršanās kristālā galvenokārt notiek uz piemaisījumiem un neviendabīgumu - putekļu daļiņām, gaisa burbuļiem, nelīdzenumiem uz trauka sienām. Tīram ūdenim nav kristalizācijas centru, un tas var pārdzesēt, paliekot šķidram. Tādā veidā bija iespējams novest ūdens temperatūru līdz mīnus 70°C.

Kā tas notiek dabā?

Vēlā rudenī no apakšas sāk aizsalt ļoti tīras upes un strauti. Caur tīrā ūdens slāni skaidri redzams, ka apakšā esošās aļģes un dreifējošā koksne ir aizaugušas ar irdenu ledus kārtu. Kādā brīdī šis grunts ledus uzpeld, un ūdens virsmu acumirklī saista ledus garoza.

Ūdens augšējo slāņu temperatūra ir zemāka nekā dziļajos, un šķiet, ka sasalšana sākas no virsmas. Tomēr tīrs ūdens sasalst nelabprāt, un ledus galvenokārt veidojas tur, kur ir dūņu suspensija un cieta virsma - pie dibena.

Lejpus ūdenskritumiem un aizsprostu nogāzēm bieži parādās iekšzemes ledus poraina masa, kas aug putojošā ūdenī. Paceļoties virspusē, tas dažkārt aizsprosto visu upes gultni, veidojot tā sauktos sastrēgumus, kas var pat aizsprostot upi.

Kāpēc ledus ir vieglāks par ūdeni?

Ledus iekšpusē ir daudz poru un telpu, kas piepildītas ar gaisu, taču tas nav iemesls, kas izskaidro faktu, ka ledus ir vieglāks par ūdeni. Ledus un bez mikroskopiskām porām
joprojām blīvums ir mazāks nekā ūdens blīvums. Tas viss ir par ledus iekšējās struktūras īpatnībām. Ledus kristālā ūdens molekulas atrodas kristāla režģa mezglos tā, ka katrai no tām ir četri “kaimiņi”.

Savukārt ūdenim nav kristāliskas struktūras, un šķidrumā esošās molekulas atrodas tuvāk viena otrai nekā kristālā, t.i. ūdens ir blīvāks par ledu.
Sākumā, ledus kūstot, izdalītās molekulas joprojām saglabā kristāliskā režģa struktūru, un ūdens blīvums saglabājas zems, bet pakāpeniski kristāliskais režģis tiek iznīcināts, un ūdens blīvums palielinās.
+4°C temperatūrā ūdens blīvums sasniedz maksimumu un pēc tam sāk samazināties, palielinoties temperatūrai, palielinoties molekulu termiskās kustības ātrumam.

Kā peļķe sasalst?

Atdziestot, augšējie ūdens slāņi kļūst blīvāki un nogrimst. Viņu vietu ieņem blīvāks ūdens. Šī sajaukšanās notiek, līdz ūdens temperatūra nokrītas līdz +4 grādiem pēc Celsija. Šajā temperatūrā ūdens blīvums ir maksimālais.
Tālāk pazeminoties temperatūrai, augšējie ūdens slāņi var kļūt vairāk saspiesti, un, pakāpeniski atdziestot līdz 0 grādiem, ūdens sāk sasalt.

Rudenī gaisa temperatūra naktī un dienā ir ļoti atšķirīga, tāpēc ledus sasalst slāņos.
Ledus apakšējā virsma uz sasalstošas ​​peļķes ir ļoti līdzīga koka stumbra šķērsgriezumam:
ir redzami koncentriski gredzeni. Pēc ledus gredzenu platuma var spriest par laikapstākļiem. Parasti peļķe sāk salst no malām, jo... tur ir mazāks dziļums. Iegūto gredzenu laukums samazinās, tuvojoties centram.

INTERESANTI

Ka ēku pazemes daļas caurulēs ūdens nereti sasalst nevis salnā, bet atkusnī!
Tas ir saistīts ar augsnes sliktu siltumvadītspēju. Siltums iet caur zemi tik lēni, ka minimālā temperatūra augsnē iestājas vēlāk nekā uz zemes virsmas. Jo dziļāks, jo lielāka kavēšanās. Bieži vien salnu laikā augsnei nav laika atdzist, un tikai tad, kad uz zemes iestājas atkusnis, sals nonāk pazemē.

Ka tad, kad ūdens sasalst noslēgtā pudelē, tas to saplīst. Kas notiek ar glāzi, ja tajā sasaldē ūdeni? Kad ūdens sasalst, tas paplašināsies ne tikai uz augšu, bet arī uz sāniem, un stikls saruks. Tas joprojām novedīs pie stikla iznīcināšanas!

VAI TU ZINĀJI

Ir zināms gadījums, kad labi atdzesētas Narzan pudeles saturs saldētavā, kas atvērts karstā vasaras dienā, acumirklī pārvērtās ledus gabalā.

Interesanti uzvedas metāls “čuguns”, kas kristalizācijas laikā izplešas. Tas ļauj to izmantot kā materiālu plānu mežģīņu režģu un nelielu galda skulptūru mākslinieciskai liešanai. Galu galā, kad tas sacietē, izplešas, čuguns piepilda visu, pat visplānākās veidnes detaļas.

Kubanā ziemā viņi gatavo stiprus dzērienus - “vymorozki”. Lai to izdarītu, vīns ir pakļauts sala. Ūdens vispirms sasalst, atstājot koncentrētu spirta šķīdumu. To notecina un darbību atkārto, līdz tiek sasniegts vēlamais stiprums. Jo augstāka alkohola koncentrācija, jo zemāka sasalšanas temperatūra.

Lielākais cilvēku reģistrētais krusas akmens nokrita Kanzasā, ASV. Tās svars bija gandrīz 700 grami.

Skābeklis gāzveida stāvoklī mīnus 183 grādu C temperatūrā pārvēršas šķidrumā, un mīnus 218,6 grādu C temperatūrā no šķidruma iegūst cieto skābekli.

Senākos laikos cilvēki izmantoja ledus, lai uzglabātu pārtiku. Karls fon Linde radīja pirmo mājas ledusskapi, ko darbina tvaika dzinējs, kas sūknēja freona gāzi pa caurulēm. Aiz ledusskapja gāze caurulēs kondensējās un pārvērtās šķidrumā. Ledusskapja iekšpusē iztvaikoja šķidrais freons, un tā temperatūra strauji pazeminājās, atdzesējot ledusskapja nodalījumu. Tikai 1923. gadā zviedru izgudrotāji Balzens fon Platens un Karls Muntens radīja pirmo elektrisko ledusskapi, kurā freons no šķidruma pārvēršas gāzē un ņem siltumu no ledusskapī esošā gaisa.

TAS IR JĀ

Ugunsgrēku nodzēš vairāki sausā ledus gabali, kas iemesti degošā benzīnā.
Ir ledus, kas apdedzinātu pirkstus, ja varētu tam pieskarties. To iegūst ļoti augstā spiedienā, pie kura ūdens pārvēršas cietā stāvoklī, ja temperatūra ir krietni virs 0 grādiem pēc Celsija.

Jebkurš elements var būt vairākos dažādos stāvokļos, ievērojot daži ārēji apstākļi. Kristālisko ķermeņu kušana un sacietēšana ir galvenās materiālu struktūras izmaiņas. Labs piemērs ir ūdens, kas var pastāvēt šķidrā, gāzveida un cietā stāvoklī. Šīs dažādās formas sauc par agregētajiem stāvokļiem (no grieķu valodas “es sasaistu”). Agregācijas stāvoklis ir viena elementa formas, kas atšķiras pēc daļiņu (atomu) izkārtojuma rakstura, kas nemaina savu struktūru.

Saskarsmē ar

Kā notiek izmaiņas

Ir vairāki procesi, kas raksturo mainot formas dažādas vielas:

• sacietēšana;
• vārīšana;
• (no cietas formas uzreiz uz gāzveida);
• iztvaikošana;
• drošinātājs;
• kondensāts;
• desublimācija (apgrieztā pāreja no sublimācijas).

Katrai transformācijai ir raksturīgi noteikti nosacījumi, kas jāizpilda veiksmīgai pārejai.

Formulas

Kādu procesu sauc par termisko? Jebkurš, kurā notiek materiālu kopējā stāvokļa izmaiņas, jo temperatūrai tajos ir liela nozīme. Jebkurām termiskām izmaiņām ir pretējs: no šķidruma uz cietu un otrādi, no cietas uz tvaiku un otrādi.

Svarīgs! Gandrīz visi termiskie procesi ir atgriezeniski.

Ir formulas, pēc kurām var noteikt, kāds būs konkrētais siltums, tas ir, nepieciešamais siltums nomainīt 1 kg cietvielas.

Piemēram, sacietēšanas un kušanas formula ir: Q=λm, kur λ ir īpatnējais siltums.

Bet dzesēšanas un sildīšanas procesa attēlošanas formula ir Q = cmt, kur c ir īpatnējā siltuma jauda - siltuma tilpums, lai uzsildītu 1 kg materiāla par vienu grādu, m ir masa, un t ir temperatūras starpība.

Kondensācijas un iztvaikošanas formula: Q=Lm, kur īpatnējais siltums ir L, un m ir masa.

Procesu apraksts

Kausēšana ir viens no veidiem, kā deformēt struktūru, pāriet no cietas uz šķidrumu. Tas notiek gandrīz vienādi visos gadījumos, bet divos dažādos veidos:

• elements tiek uzkarsēts ārēji;
• karsēšana notiek no iekšpuses.

Šīs divas metodes atšķiras pēc to instrumentiem: pirmajā gadījumā vielas tiek uzkarsētas speciālā krāsnī, bet otrajā gadījumā caur objektu tiek laista strāva vai arī tas tiek induktīvi uzkarsēts, ievietojot to elektromagnētiskajā laukā ar augstām frekvencēm.

Svarīgs! Materiāla kristāliskās struktūras iznīcināšana un izmaiņu rašanās tajā noved pie elementa šķidrā stāvokļa.

Izmantojot dažādus rīkus, jūs varat sasniegt to pašu procesu:

• temperatūra paaugstinās;
• mainās kristāliskais režģis;
• daļiņas attālinās viena no otras;
• parādās citi kristāla režģa traucējumi;
• starpatomiskās saites ir pārrautas;
• veidojas kvazišķidrais slānis.

Kā jau kļuvis skaidrs, temperatūra ir galvenais faktors, kura dēļ mainās elementa stāvoklis. Kušanas temperatūra ir sadalīta:

• gaisma - ne vairāk kā 600°C;
• vidēja - 600-1600°C;
• blīvs – virs 1600°C.

Instruments šim darbam tiek izvēlēts atkarībā no tā piederības vienā vai otrā grupā: jo vairāk materiāls ir jāuzsilda, jo jaudīgākam jābūt mehānismam.

Tomēr jābūt uzmanīgiem un jāpārbauda dati ar koordinātu sistēmu, piemēram, cietā dzīvsudraba kritiskā temperatūra ir -39°C, bet cietā spirta - -114°C, bet lielākā no tām būs -39. °C, jo saskaņā ar koordinātu sistēmu tas ir skaitlis, kas tuvāks nullei.

Tikpat svarīgs rādītājs ir viršanas temperatūra, pie kura vārās šķidrums. Šī vērtība ir vienāda ar tvaika siltumu, kas veidojas virs virsmas. Šis indikators ir tieši proporcionāls spiedienam: palielinoties spiedienam, palielinās kušanas temperatūra un otrādi.

Palīgmateriāli

Katram materiālam ir savi temperatūras indikatori, pie kuriem mainās tā forma, un katram no tiem var izveidot savu kušanas un sacietēšanas grafiku. Atkarībā no kristāliskā režģa indikatori mainīsies. Piemēram, ledus kušanas grafiks parāda, ka tas prasa ļoti maz siltuma, kā parādīts zemāk:

Grafikā parādīta sakarība starp siltuma daudzumu (vertikāli) un laiku (horizontāli), kas nepieciešams ledus kausēšanai.

Tabulā norādīti daudzumi, kas nepieciešami visbiežāk sastopamo metālu kausēšanai.

Kušanas diagramma un citi palīgmateriāli ir ārkārtīgi nepieciešami eksperimentu laikā, lai izsekotu daļiņu stāvokļa izmaiņām un pamanītu elementu formas izmaiņu sākumu.

Ķermeņu sacietēšana

Rūdīšana ir elementa šķidrās formas maiņa cietā. Nepieciešams nosacījums, lai temperatūra pazeminātos zem sasalšanas punkta. Šīs procedūras laikā var izveidoties molekulu kristāliska struktūra, un tad stāvokļa maiņu sauc par kristalizāciju. Šajā gadījumā elementam šķidrā veidā jāatdziest līdz sacietēšanas vai kristalizācijas temperatūrai.

Kristālisko ķermeņu kušana un sacietēšana notiek vienādos vides apstākļos: kristalizējas 0 °C temperatūrā, un ledus kūst tajā pašā temperatūrā.

Un metālu gadījumā: dzelzs nepieciešama 1539°C kausēšanai un kristalizācijai.

Pieredze rāda, lai viela sacietētu, tai ir jāizdala tāds pats siltuma daudzums kā reversās transformācijas laikā.

Molekulas tiek piesaistītas viena otrai, veidojot kristāla režģi, nespējot pretoties, jo tās zaudē savu enerģiju. Tādējādi īpatnējais siltums nosaka, cik daudz enerģijas nepieciešams, lai ķermeni pārveidotu šķidrā stāvoklī un cik daudz no tā izdalās sacietēšanas laikā.

Sacietēšanas formula - tas ir Q = λ*m. Kristalizācijas laikā Q zīmei tiek pievienota mīnusa zīme, jo ķermenis šajā gadījumā atbrīvo vai zaudē enerģiju.

Mēs mācāmies fiziku - vielu kušanas un sacietēšanas grafikus

Kristālu kušanas un sacietēšanas procesi

Secinājums

Visiem šiem termisko procesu rādītājiem ir jābūt zināmiem dziļai fizikas izpratnei un primitīvu dabas procesu izpratnei. Tos nepieciešams izskaidrot skolēniem pēc iespējas agrāk, kā piemērus izmantojot pieejamos rīkus.

Liela uzmanība tika pievērsta šķidrumu un gāzu savstarpējām pārvērtībām. Tagad apsveriet cietvielu pārveidošanu šķidrumos un šķidrumu pārvēršanu cietās vielās.

Kristālisko ķermeņu kušana

Kušana ir vielas pārvēršana no cietas par šķidrumu.

Pastāv būtiska atšķirība starp kristālisku un amorfu cietvielu kušanu. Lai kristālisks ķermenis sāktu kust, tas ir jāuzsilda līdz katrai vielai diezgan specifiskai temperatūrai, ko sauc par kušanas temperatūru.

Piemēram, pie normāla atmosfēras spiediena ledus kušanas temperatūra ir 0 °C, naftalīna - 80 °C, vara - 1083 °C, volframa - 3380 °C.

Lai ķermenis izkustu, nepietiek tikai to uzsildīt līdz kušanas temperatūrai; jāturpina tam piegādāt siltumu, t.i., palielināt tās iekšējo enerģiju. Kušanas laikā kristāliskā ķermeņa temperatūra nemainās.

Ja ķermenis turpina karsēt pēc tam, kad tas ir izkusis, tā kausējuma temperatūra palielināsies. To var ilustrēt ar ķermeņa temperatūras atkarības grafiku no tās uzsildīšanas laika (8.27. att.). Sižets AB atbilst cietas, horizontālas sekcijas sildīšanai Sv- kušanas process un platība CD - kausējuma sildīšana. Grafika sekciju izliekums un slīpums AB Un CD atkarīgi no procesa apstākļiem (apsildāmā korpusa masa, sildītāja jauda utt.).

Kristāla ķermeņa pāreja no cieta stāvokļa uz šķidru notiek pēkšņi, pēkšņi - vai nu šķidrā, vai cietā stāvoklī.

Amorfo ķermeņu kušana

Amorfie ķermeņi nepavisam šādi uzvedas. Karsējot, tie pakāpeniski mīkstina, paaugstinoties temperatūrai, un galu galā kļūst šķidri, paliekot viendabīgi visu karsēšanas laiku. Nav noteiktas temperatūras pārejai no cietas uz šķidrumu. 8.28. attēlā parādīts temperatūras un laika grafiks amorfa ķermeņa pārejas laikā no cietas uz šķidrumu.

Kristālisko un amorfo ķermeņu sacietēšana

Vielas pāreju no šķidruma uz cietu stāvokli sauc par sacietēšanu vai kristalizāciju(kristāliskiem ķermeņiem).

Pastāv arī būtiska atšķirība starp kristālisko un amorfo ķermeņu sacietēšanu. Kad izkusis kristālisks ķermenis (kausējums) tiek atdzesēts, tas turpina palikt šķidrā stāvoklī, līdz tā temperatūra nokrītas līdz noteiktai vērtībai. Šajā temperatūrā, ko sauc par kristalizācijas temperatūru, ķermenis sāk kristalizēties. Sacietēšanas laikā kristāliskā ķermeņa temperatūra nemainās. To ir parādījuši daudzi novērojumi Kristāliski ķermeņi kūst un sacietē tajā pašā temperatūrā, kas noteikta katrai vielai. Ar turpmāku ķermeņa dzesēšanu, kad viss kausējums ir sacietējis, ķermeņa temperatūra atkal samazināsies. To ilustrē grafiks par ķermeņa temperatūras atkarību no tās atdzišanas laika (8.29. att.). Sižets A 1 IN 1 atbilst šķidruma dzesēšanai, horizontālā sekcija IN 1 AR 1 - kristalizācijas process un laukums C 1 D 1 - kristalizācijas rezultātā radušās cietās vielas atdzesēšana.

Arī kristalizācijas laikā vielas pēkšņi bez starpstāvokļiem pāriet no šķidras uz cietu vielu.

Amorfā ķermeņa, piemēram, sveķu, sacietēšana notiek pakāpeniski un vienādi visās tā daļās; sveķi paliek viendabīgi, t.i., amorfo ķermeņu sacietēšana ir tikai pakāpeniska to sabiezēšana. Nav noteiktas sacietēšanas temperatūras. 8.30. attēlā ir parādīts cietēšanas sveķu temperatūras un laika grafiks.

Tādējādi amorfām vielām nav noteiktas temperatūras, kušanas un sacietēšanas.