График нагревания вещества с кипением
Ты уже разбирал график нагревания через плавление. Теперь достроим полную картину — от твёрдого льда до пара, объединив всё, что ты изучил в разделе тепловых явлений.
Полный график: от льда до пара
Представь равномерный нагрев льда от −20 °C до состояния пара при 120 °C. Полный график состоит уже из ПЯТИ характерных участков:
| № | Участок | Формула |
|---|---|---|
| 1 | нагрев льда (−20 → 0 °C) | Q=cльда·m·Δt |
| 2 | плавление (плато при 0 °C) | Q=λ·m |
| 3 | нагрев воды (0 → 100 °C) | Q=cводы·m·Δt |
| 4 | кипение (плато при 100 °C) | Q=L·m |
| 5 | нагрев пара (100 → 120 °C) | Q=cпара·m·Δt |
Два плато на одном графике
У полного графика теперь ДВА горизонтальных участка — при температуре плавления и при температуре кипения. Оба возникают по одной и той же причине: вся энергия уходит на изменение агрегатного состояния (взаимодействие частиц), а не на разгон их движения, поэтому температура на время «замирает».
Какое плато длиннее — плавления или кипения
Вспомни числа: λльда ≈ 340 кДж/кг, а Lводы ≈ 2300 кДж/кг — почти в 7 раз больше! Поэтому при одинаковой подводимой мощности плато кипения на графике оказывается значительно ДЛИННЕЕ по времени, чем плато плавления той же массы вещества.
Расчёт полного количества теплоты
Чтобы найти суммарное количество теплоты на весь процесс от льда до пара, нужно посчитать теплоту для каждого из пяти участков ОТДЕЛЬНО по своей формуле и затем СЛОЖИТЬ все пять значений — прямое применение закона сохранения энергии ко всему процессу целиком.
Краткий итог
ГЛАВНОЕ
Полный график нагревания от твёрдого тела до пара состоит из пяти участков — трёх наклонных (нагрев) и двух горизонтальных плато (плавление и кипение). Плато кипения обычно значительно длиннее плато плавления из-за большей удельной теплоты парообразования.
Вопросы и ответы
Оцените урок:
