Изменение формы веществ при нагревании: определение, формулы и примеры

Изменения веществ

В физике все, что имеет массу и занимает пространство, называется материей. И если он не имеет массы, но занимает пространство, он классифицируется как энергия. В том числе и те, которые не имеют массы, например звук и свет. Итак, в физике это фактически наука, которая занимается материей и энергией. Однако на этот раз мы обсудим проблему состояния вещества и его изменений, состояние вещества может измениться из-за отдаваемого или выделяемого тепла.

---

Изменение состояния материи - это термодинамическое изменение от одного состояния материи к другому состоянию материи. Изменения состояния этого вещества могут происходить из-за выделения и поглощения тепла. Изменения в состоянии вещества происходят, когда атом / соединение вещества достигает определенной точки, которая обычно количественно выражается в числах температуры. Например, чтобы вода стала твердой, она должна достичь точки замерзания, а вода, чтобы стать газом, должна достичь точки кипения.

---

Вот изменения в состоянии вещества:

В физике основная теория материи делится на 3 формы, а именно:

• Твердый
• Жидкость
• И газообразные вещества

---

На уроках физики основная теория материи объясняет, что материя может претерпевать изменение формы. В твердых телах, которые могут переходить в жидкое состояние, это называется плавлением. Некоторые из них похожи на глыбы, лед может превращаться в воду. Тогда вода может превратиться в пар, что называется испарением. Один из них - испарение воды на земной поверхности в водяной пар в облаках. Противоположностью вышеуказанной формы изменения является конденсация и замерзание. Возникновение условий водяного пара в небе может вызвать конденсацию, это из-за росы, прикрепленной к любому объекту или растению по утрам.

---

Есть также события изменения формы, которые не испытывают процесса плавления, а непосредственно превращаются в пар, это событие называется сублимированием их, как камфора мгновенно превращается стать паром. Обратный процесс называется кристаллизацией, при котором порошок камфоры может превращаться в кристаллы камфоры.

---

Также читайте статьи, которые могут быть по теме: Определение и характеристики твердых тел, газов, жидкостей и примеры

---

Определение калорий

По сути, тепло - это передача кинетической энергии от объекта с более высокой температурой к объекту с более низкой температурой. Нагрев обозначается буквой Q. Количество тепла, передаваемого объекту, пропорционально увеличению температуры (∆T), массе объекта (m) и удельной теплоемкости объекта (c). Это записывается следующим уравнением.

Также читайте статьи, которые могут быть по теме: Что такое изменение содержания, типа и примеров?

---

Тепло и изменение формы

В верхней части этой главы было объяснено, что тепло - это энергия, которая перемещается от объектов с более высокой температурой к объектам с более низкой температурой, когда объекты касаются друг друга. Тепло можно измерить с помощью калориметра, но часто калориметр используется для определения тепла. типа вещества путем смешивания вещества в калориметре с веществом, плотность которого была известен.

Его можно сформулировать следующим образом:

Q = mct. 4т

---

Информация :

• Q = Тепло (джоули)
• C = удельная теплоемкость (Дж / кг. K)
• 4t = Изменение температуры (c)

Удельная теплоемкость - это тепло, необходимое для повышения температуры 1 кг вещества на 1C или 1K. Исходя из приведенного выше определения, удельная теплоемкость - это характеристическая способность вещества поглощать тепло.

---

• Теплоемкость

Теплоемкость (c) - это количество энергии, которое должно быть отдано веществу в виде тепла для повышения его температуры. Вещество 1 градус. Теплоемкость можно сформулировать следующим образом:

C = 4Q / 4т
c = Теплоемкость (Дж / кг)

---

Информация :

• Q = Тепло (джоули)
• c = удельная теплоемкость вещества (Дж / кг)
• 4t = Изменение температуры (c)

---

• Изменение формы

Кусок льда с температурой минус несколько градусов по Цельсию нагревается, так что температура повышается до 0 ° C в течение некоторого времени до достижения этой температуры.
Если она больше не поднимется, температура снова повысится, пока не достигнет 100˚C. Количество тепла, необходимое для этого процесса:

Q итого = Q1 + Q2 + Q3 + Q4

---

Информация :

• Q1 = рассчитывается, когда все еще в форме льда
• Q2 = - теплотворная способность, необходимая для растопления всего льда.
• Q3 = тепло, необходимое для повышения температуры воды с 0˚C до 100˚C
• Q4 = тепло, необходимое для превращения воды в воду

---

Также читайте статьи, которые могут быть по теме: Определение и виды классификации веществ

---

Влияние тепла на форму вещества

Тепло может повышать температуру вещества, что влияет на возникновение изменений в состоянии вещества. Таяние и испарение - это явления, требующие тепла, потому что для того, чтобы растопить кусок льда или испарить воду, необходимо тепло.

---

Однако в случае конденсации и замерзания тепла не требуется, а выделяется, образование росы по утрам является примером изменения формы, которое выделяет тепло. Точно так же событие замораживания выделяет определенное количество тепла, так что вода замерзает, образуя кубики льда.

---

Подобно холодильнику (холодильнику) это приложение событий, которые изменяют состояние жидкости в твердое, инструмент используется для отвода тепла в воде. Таким образом, в холодильнике могут образовываться кубики льда, потому что инструмент выделяет тепло в воде.

---

Таким образом, можно сделать вывод, что вещество, которое претерпевает изменение в веществе, происходит из-за присутствия тепла в таком процессе. тепло необходимо веществу, чтобы изменить свою форму, но некоторым не нужно тепло, иначе выпущенный.

---

Также читайте статьи, которые могут быть по теме: Различия между метанолом и бензином - определение, история, производство, использование, характеристики, методы работы, загрязнители

---

Примеры вопросов и обсуждения

Первый вопрос

Рассчитайте количество тепла, необходимое для повышения температуры 3 кг железа с температуры 10 ° C.оС до 80оC?

Известный cутюг = 450 Дж / кгоC

Известен:

• m = 3 кг
• ∆Т = 80оC – 10оС = 70оC
• cутюг = 450 Дж / кгоC

Спросил: Q

Отвечать:

Чтобы найти необходимое количество тепла, мы можем использовать следующее уравнение.

• Q = mc∆Т
• Q = 3 × 450 × 70
• Q = 9,45 × 104 J
• = 94,5 кДж

Итак, необходимое тепло составляет 94,5 кДж.

---

Второй вопрос

Анис готовит холодный чай для рабочих у себя дома в контейнере. Замешивает 0,5 кг льда при – 5оC на 1 кг чая воды, температура которой 20оС. Если теплообмен происходит только между двумя объектами, cлед = 2,100 Дж / кгоC и cвода = 4200 Дж / кгоC какова конечная температура напитка?

Известен:

• млед = 0,5 кг
• Тлед = -5оC
• Cces = 2,100 Дж / кгоC
• мвода = 1 кг
• Твода = 20
• cжидкость = 4200 Дж / кг C

Спросил: TC

Отвечать

Чтобы найти температуру смеси (T­C­) мы можем применить принцип черных, который заключается в следующем.

• Qвода = Qлед
• мвода × cвода × (твода–ТC) = mлед × cлед × (тC– Тлед)
• 1 × 4.200 × (20 – ТC) = 0,5 × 2100 × (TC– (-5)
• 4.200 × (20 – ТC) = 1.050 (ТC + 5)
• 4 × (20 – ТC) = (TC + 5) →обе стороны делятся на 1.050
• 80 – 4ТC = TC + 5
• ТC + 4ТC = 80 – 5
• 5ТC = 75
• ТC = 75/5
• ТC = 15

Итак, конечная температура напитка 15оС.

---

Третий вопрос

Серебро имеет температуру кипения 961.оC теплота плавления составляет 88 кДж / кг, а удельная теплоемкость составляет 230 Дж / кг.оС. Рассчитайте количество тепла, необходимое для плавления 16,5 кг серебра при начальной температуре 20 ° C.оС.

Известен:

• мAg = 16,5 кг (Ag = Agentum, научное название silver)
• LB = 88 кДж / кг = 8,8 × 104 Дж / кг
• ТAg = 20оC
• Температура плавления серебра (ТL) = 961оC
• cAg = 230 Дж / кгоC

Спросил: Q

Решение:

Чтобы решить эту проблему, мы должны помнить, что объект плавится, когда его температура достигает точки кипения. На самом деле, чтобы достичь точки кипения, также необходимо тепло. Итак, эту проблему нужно решать двумя способами.

1. Первый шаг заключается в том, чтобы поднять температуру до точки кипения.
2. Второй способ найти жар плавления.

Тепло, необходимое для повышения температуры с 20оC к 961оC выглядит следующим образом.

• Q1 = mc∆Т
• Q1 = 16,5 × 230 × (961 – 20)
• Q1 = 3,61 × 106 J

Теплота плавления серебра определяется по следующему уравнению.

• Q2 = млB
• Q2 = 16,5 × (8,8 × 104)
• Q2 = 1,452 × 106 J

Общее количество тепла, необходимое для плавления серебра от 20оC выглядит следующим образом.

• Qмалыш = Q1 + Q2
• Qмалыш = (3,61 × 106) + (1,452 × 106)
• Qмалыш = 5,062 × 106 J

Итак, для плавления серебра требуется 5,062 × 10 тепла.6 Дж.

---

Четвертый вопрос

100 грамм воды на 70оC выливается на глыбу льда при 0оC, пока весь лед не растает. Если теплота плавления льда составляет 0,5 ккал / кг, а удельная теплоемкость воды составляет 1 ккал / кг.оC, определить массу растаявшего льда.

Известен:

• ма = 100 г = 0,1 кг
• Та = 40оC
• Cа = 1 ккал / кг
• LB-ice = 0,5 ккал / кг

Спросил: млед

Решение:

В этом случае вода излучает тепло, а лед нагревается, поэтому применяется принцип Блэка. Температура воды такая же, как температура льда, которая равна 0.оС.

• Qвода = Qлед
• маcа∆Т = мледLB
• 0,1 × 1 × (40 – 0) = млед × 0,5
• 0,5 млед = 4
• млед = 4/0,5
• млед = 8 кг

Итак, масса промываемого льда составляет 8 кг.