Schimbarea st ării de agregare Topirea si Solidificarea

1. Schimbarea stării de agregare Topirea si Solidificarea Modificarea temperaturii poate conduce la schimbarea stării de agregare. La 0°C apa se solidifică(îngheaţă), iar la 100°C fierbe si se vaporizează. Temperatura de topire coincide cu temperatura de solidificare ! In zilele geroase de iarnă, gheaţa are temperatura sub 0°C. Dacă se mai încălzeste până la fix 0°C , gheaţa începe să se topească ! După cum vedeţi în această imagine, apa(ca şi alte substanţe),se poate găsi în trei stări de agregare:lichidă, solidă (gheaţa), şi gazoasă (în stare de vapori, în nori) In timpul topirii sau solidificării volumulsubstanţelor se modifică. De obicei, volumul scade la solidificare şi creşte la topire. Excepţie face apa care îşi măreşte volumul la îngheţare, de aceea, în zilele geroase de iarnă nu trebuie lăsată apa în radiatorul maşinii, fiindcă s-ar sparge radiatorul când apa îngheaţă. Ştiţi căşi o sticlă cu apă uitată în congelator se sparge când apa îngheaţă !

2. 2.Topirea este transformarea uneisubstanţe din stare solidă în lichidă si se produce cu absorbţie de căldura(când substanţa e încălzită) Experiment-dacă punem un termometru într-un vas cu gheaţă scoasă din congelatorul de –4°C , încălzim vasul şi măsurăm temperatura din vas, observăm că gheaţa începe să se topească la 0°C, si apoi , deşi flacăra încălzeste vasul, temperatura din vas rămâne 0°C până la topirea ultimului cub de gheaţă, şi abia apoi, va mai creşte !! concluzii:1.În timpul topirii(şi solidificării)temperatura rămâne constantă 2.Pentru a se topi, substanţa primeşte căldură. Căldura latentă specifică de topire( l ) este cantitatea de caldură necesară topirii unui kilogram de substanţă. Căldura necesară topirii unui corp cu masa m este: Fiecare substanţă are o anumita temperatura de topire/solidificare: fierul se topeşte la 1535°C, mercurul la –39°C, gheaţa la 0°C

3. 3.Solidificarea este transformarea uneisubstanţe din stare solidă în lichidă(e fenomenul invers topirii) si se produce cu cedare de căldură Prin solidificare, un corp cedează căldura pe care a absorbit-o la topire: Topirea şi solidificarea metalelor e folosită în metalurgie: metalul topit se toarnă în forme, obţinând piese. Fonta topită,(ca şi apa) se dilată la solidificare şi umple complet forma. Întrebari , Exercitii 1. Temperatura de topire este : A) mai mare ; B) mai mică ; C) egală cu temperatura de solidificare 2. Prin îngheţare, apa se dilată, 100cm³ de apă transformându-se în 109cm³ de gheaţă. Câtă gheaţă se obtine din 5 Litri de apă? 3. Conductele de apă rece sunt învelite în material izolator, şi îngropate în pământ. De ce crezi că se procedează aşa, deşi e costisitor ?

4. 4. Probleme rezolvate • 1.O persoană uită o sticlă decoca-cola(“sticla” din plastic, cu capacitate calorică neglijabilă) în congelator până îngheaţă • I. Câtă căldură este necesară pentru topirea unei sticle cu coca-cola de 500g, îngheţată încongelator , la 0° C ? (ştim căldura latentă specifică de topire l = 333KJ/Kg =333000J/Kg) ; • II. Dar pentru a topi 500 g decoca-cola îngheţată si încălzi latemperatura +10° C pentru a putea fi băută, dacă e scoasă din congelator îngheţată la -4°C?(ştim si căldura specifică a coca-cola: c1 =2100 J/KgK în stare îngheţată-solidă, si c2= 4180 J/KgK în stare lichida) Rezolvare: I. Transformăm masa în unitatea internaţională: m=250g =0,25Kg Căldura de topire pentru coca-cola îngheţată la 0°C este: II. Pentru a topi coca-cola îngheţată la -4°C trebuie întâi încălzită gheaţa până la 0°C , prin căldura Căldura de topire pentru coca-cola îngheţată ajunsă la 0°C este: Căldura necesară încălzirii coca-cola de la 0°C la +10°C este: In total,Căldura necesară topirii si încălzirii coca-cola de la -4°C la +10°C este:

5. 4. De ce, în zilele geroase de iarnă nu trebuie lăsată apa în radiatorul masinii ? Ce fenomen fizic se produce si cum se explica ? 5. Probleme 5.Care e fenomenul invers solidificării? • 6.Câtă căldură este necesară pentru topirea unui cub de gheaţă de 500 g de 0°C ? (ştim căldura latenta specifica de topire l = 333KJ/Kg) ; • 7. O “sticlă” din plastic, cu capacitate calorică neglijabilă, e umplută cu apă( 800g apă) si lăsată în congelator până îngheaţălatemperatura-10°C • I. Câtă căldură este necesară pentru a topigheaţa ? (ştimcăldura latentă specifică de topire l = 333KJ/Kg si căldura specifică a apei:c=4180 J/KgK ) 8. Vara , pentru a ne răcori, putem bea coca-cola cu gheaţă: într-un pahar de 100g cocacola punem un cub de gheaţă de 10g cu temperatura –5°C(din congelator) I. Câtă căldură este necesară pentru topirea cubului de gheaţă? Ştiţi: l=333KJ/Kg , si căldura specifică a apeisi cocacola c=4180 J/KgK, si a gheţii cg=2100 J/KgK II. După topirea cubului de gheată, coca-cola s-a răcit, ajungând să aibă 10°C . Ce temperatură a avut iniţial cocacola? Neglijaţi capacitatea calorică a paharulului 9.Câtă căldură e necesară pentru topirea unei piese din aluminiu cu masa de 1kg si temperatura iniţială 20°C ? Pentru aluminiu:temperatura de topire este 660°C , căldura latentă specifică de topire l = 400KJ/Kg, căldura specificăc = 900J/KgK

6. Pentru a vedea pagina anterioară, faceţi click pe săgeată Această lecţie face parte dintr-un set de lecţii pentru gimnaziu şi liceu destinat îmbunătăţirii predării fizicii cu ajutorul calculatorului.Lecţiile computerizate pot conţine simulări de procese fizice, experimente virtuale, animaţii, imagini sugestive, şi sunt concepute şi pentru a fi mai atractive pentru elevi. Pentru a vedea lectia de la început, faceţi click pe casă