§ 17. Удельная теплота плавления

физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо сообщить кристаллическому веществу массой 1 кг, взятому при температуре плавления, чтобы полностью перевести его в жидкое состояние.

• Расчётная формула: λ = Q / m.
• Единица измерения в Международной системе единиц (СИ): Джоуль на килограмм [Дж / кг].
• Физический смысл: внутренняя энергия 1 кг жидкости при температуре плавления ровно на величину λ превышает внутреннюю энергию 1 кг того же кристаллического вещества при той же температуре за счёт энергии разрушенных связей.

удельная теплота плавления (Дж/кг), m — масса вещества (кг).

при отвердевании (кристаллизации) тела массой m, взятого при температуре отвердевания, в окружающую среду выделяется в точности такое же количество теплоты, какое поглощается при его плавлении.

• Q_полн = Q_нагр + Q_пл = c · m · (t_пл − t_нач) + λ · m.

• Свинец: λ = 0,25 · 10⁵ Дж/кг.
• Олово: λ = 0,59 · 10⁵ Дж/кг.
• Серебро: λ = 0,87 · 10⁵ Дж/кг.
• Медь: λ = 2,1 · 10⁵ Дж/кг.
• Железо: λ = 2,7 · 10⁵ Дж/кг.
• Лёд: λ = 3,4 · 10⁵ Дж/кг (очень высокая удельная теплота плавления, что спасает природу от катастрофических мгновенных весенних наводнений).

Энергия, подводимая к кристаллическому телу при температуре плавления, целиком расходуется на преодоление сил взаимного притяжения между частицами и разрушение упорядоченной кристаллической решётки. Она преобразуется в потенциальную энергию взаимодействия молекул, при этом температура тела и кинетическая энергия его частиц остаются неизменными.

Удельная теплота плавления показывает, какое количество теплоты необходимо передать 1 кг кристаллического вещества, предварительно нагретого до температуры плавления, чтобы полностью перевести его в жидкое агрегатное состояние при той же температуре (а также какое количество теплоты выделяется при кристаллизации 1 кг жидкости при температуре отвердевания).

В Международной системе единиц (СИ) единицей удельной теплоты плавления является джоуль на килограмм (Дж/кг).

Чтобы рассчитать количество теплоты Q, необходимое для плавления кристаллического тела массой m (или количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации жидкости той же массы), взятого при температуре плавления/отвердевания, нужно удельную теплоту плавления данного вещества λ умножить на его массу m:

Q = λ · m.