TÁNÍ A TUHNUTÍ

Jestliže má soustava v rovnovážném stavu ve všech částech stejné fyzikální a chemické vlastnosti, (např. hustotu, strukturu, chemické složení...) nazývá se fáze. Fáze jsou: - skupenství látky (led, voda, vodní pára), - struktury stejné látky (diamant, grafit). Přechod látky z jedné fáze do druhé se nazývá fázová přeměna. Fázové přeměny jsou také změny skupenství.

Skupenské přeměny pevná látka tání desublimace sublimace tuhnutí vypařování plynná látka kapalná látka kondenzace

Tání Zahříváme-li těleso z krystalické látky, zvyšuje se jeho teplota a po dosažení teploty tání tt se přeměňuje na kapalinu téže teploty.

Graf tání Grafická závislost teploty tělesa t na přijatém teple Q Krystalická látka přijímá teplo - zvětšuje se kinetická ener- gie kmitavého pohybu částic. Částice zvětšují rozkmity a vzdálenost mezi sebou - narůstá jejich potenciální energie.

Graf tání Dosáhne-li látka teploty tání, narušuje se vazba mezi Grafická závislost teploty tělesa t na přijatém teple Q Dosáhne-li látka teploty tání, narušuje se vazba mezi částicemi mřížky - mřížka se rozpadá, látka taje.

Graf tání Grafická závislost teploty tělesa t na přijatém teple Q Ačkoli při tání látka přijímá teplo, její teplota se nemění. Nemění se střední kinetická energie částic. Zvětšuje se jejich střední potenciální energie, neboli také vnitřní energie tělesa.

Graf tání Grafická závislost teploty tělesa t na přijatém teple Q Aby všechna látka roztála, musí při teplotě tání tt přijmout skupenské teplo tání Lt.

Skupenské teplo tání Lt je teplo, které přijme těleso z krystalické látky při teplotě tání, aby se přeměnilo na kapalinu téže teploty. Měrné skupenské teplo tání lt je teplo, které přijme těleso z krystalické látky o hmot- nosti 1 kg při teplotě tání, aby se přeměnilo na kapalinu téže teploty.

Graf tání Grafická závislost teploty tělesa t na přijatém teple Q Další příjem tepla znamená zahřívání látky už v kapalném skupenství.

Když krystalická látka přijímá teplo, zvětšuje se Ek kmitavého pohybu částic. Částice zvětšují rozkmity, čímž se zvětšuje střední vzdálenost mezi nimi. Při teplotě tání tt se rozkmity zvětší natolik, že se narušuje vazba mezi částicemi mřížky, mřížka se rozpadá, látka taje. V různých látkách jsou vazebné síly různě velké, proto látka při daném vnějším tlaku taje při určité teplotě.

Celkové přijaté teplo Q při tání tělesa Q1 - teplo potřebné k zahřátí pevného tělesa na teplotu tt Lt - skupenské teplo tání Q2 - teplo potřebné k zahřátí kapalného tělesa na teplotu t1

Křivka tání Olovo - s rostoucím tlakem se zvyšuje teplota tání. je grafické znázornění závislosti teploty tání látky na tlaku. olovo led Olovo - s rostoucím tlakem se zvyšuje teplota tání. Led - s rostoucím tlakem se snižuje teplota tání.

Regelace ledu (znovuzmrznutí) Pod zatíženým drátem je velký tlak a teplota tání nižší než 0 oC. Nad drátem voda znovu zamrzne.

Tuhnutí lt - měrné skupenské teplo tuhnutí Ochlazujeme-li kapalinu, která vznikla táním krystalické látky, mění se při teplotě tuhnutí na pevné těleso - tuhne. lt - měrné skupenské teplo tuhnutí Lt - skupenské teplo tuhnutí Měrné skupenské teplo tuhnutí je teplo, které odevzdá kapalné těleso o hmotnosti 1 kg při teplotě tuhnutí, aby se přeměnilo na pevnou látku téže teploty. Teplota tuhnutí látky se rovná teplotě tání.

Ochlazením kapaliny na teplotu tuhnutí se vlivem vazebných sil tvoří krystalizační jádra. V okamžiku ztuhnutí se krystalky navzájem dotýkají a tvoří zrna.

Řešte úlohu: Jak se změní vnitřní energie tělesa z cínu s hmotností 3 kg a teplotou tání, přemění-li se z pevného skupenství na kapalné se stejnou teplotou? zvětší se o DU = 0,18 MJ

Řešte úlohu: Led o hmotnosti 1 kg a počáteční teplotě -10 oC se přeměnil na vodu o teplotě 20 oC při normálním tlaku. Vypočítejte celkové přijaté teplo ledem při této přeměně. cledu = 2,1 kJ .kg-1.K-1 cvody = 4,2 kJ .kg-1.K-1 tt (ledu)= 0 oC lt (ledu) = 334 kJ .kg-1 Q = 439 kJ

Test 1 Měrné skupenské teplo tání je teplo, které: a) přijme těleso z krystalické látky při teplotě tuhnutí, aby se přeměnilo na kapalinu téže teploty, b) přijme těleso z krystalické látky při teplotě tání, c) přijme těleso z amorfní látky při teplotě tání, d) přijme těleso z amorfní látky při teplotě tuhnutí, aby se přeměnilo na kapalinu téže teploty. 1

Test 2 Souvislost mezi měrným skupenským teplem tání, skupenským teplem tání a hmotností tělesa je: 2

Test Jednotkou veličiny měrné skupenské teplo topení je: 3

Test 4 Vyberte správné tvrzení: a) Přijímá-li krystalická látka teplo, zvětšuje se Ek kmitavého pohybu částic. Částice zvětšují rozkmity, čímž se zvětšuje střední vzdálenost mezi nimi. b) Teplota tuhnutí látky se rovná teplotě tání. c) Přechod látky z jedné fáze do druhé se nazývá fázová přeměna. d) Regelace vody je znovuzamrznutí vody. 4