ESSE

"Eriyotgan jismlar"

Amalga oshirilgan:

Prisyazhnyuk Olga 9-A

Tekshirildi:

Nevzorova Tatyana Igorevna

Kirish

Issiqlik miqdorini hisoblash

Erish

Erishishning o'ziga xos issiqligi

Metalllarning erishi

Suvning erish va qaynash nuqtasi

eriydi

Eritish haqida qiziqarli

Xulosa (xulosalar)

Foydalanilgan adabiyotlar ro'yxati

Kirish

Agregat holat - materiyaning ma'lum sifat xususiyatlari bilan tavsiflangan holati: hajm va shaklni saqlab turish qobiliyati yoki qobiliyatsizligi, uzoq va qisqa masofali tartibning mavjudligi yoki yo'qligi va boshqalar. Agregatsiya holatining o'zgarishi erkin energiya, entropiya, zichlik va boshqa asosiy jismoniy xususiyatlarning sakrashga o'xshash o'zgarishi bilan birga bo'lishi mumkin.

Agregatsiyaning uchta asosiy holati mavjud: qattiq, suyuq va gaz. Ba'zida plazmani agregatsiya holati sifatida tasniflash unchalik to'g'ri emas. Agregatsiyaning boshqa holatlari ham mavjud, masalan, suyuq kristallar yoki Bose-Eynshteyn kondensati.

Agregat holatidagi o'zgarishlar fazali o'tishlar deb ataladigan termodinamik jarayonlardir. Quyidagi navlar ajralib turadi: qattiqdan suyuqlikka - eritish; suyuqlikdan gaz holatiga - bug'lanish va qaynatish; qattiqdan gaz holatiga - sublimatsiya; gazsimon holatdan suyuq yoki qattiq holatga - kondensatsiya. O'ziga xos xususiyat - plazma holatiga o'tishning keskin chegarasining yo'qligi.

Fizikada turli holatlarni tavsiflash uchun termodinamik fazaning kengroq tushunchasi qo'llaniladi. Bir fazadan ikkinchisiga o'tishni tavsiflovchi hodisalar tanqidiy hodisalar deyiladi.

Qattiq: hajm va shaklni saqlash qobiliyati bilan tavsiflangan holat. Qattiq jismning atomlari muvozanat holati atrofida faqat kichik tebranishlar hosil qiladi. Uzoq muddatli va qisqa masofali buyurtma mavjud.

Suyuqlik: siqilish qobiliyati past bo'lgan moddaning holati, ya'ni u hajmni yaxshi saqlaydi, lekin shaklini saqlay olmaydi. Suyuqlik osongina joylashtirilgan idishning shaklini oladi. Suyuqlikning atomlari yoki molekulalari muvozanat holati yaqinida tebranadi, boshqa atomlar tomonidan qulflanadi va ko'pincha boshqa bo'sh joylarga o'tadi. Faqat qisqa muddatli buyurtma mavjud.

Gaz: hajmi va shaklini saqlab qolish qobiliyatiga ega bo'lmagan, yaxshi siqilish bilan tavsiflangan holat. Gaz unga berilgan butun hajmni egallashga intiladi. Gazning atomlari yoki molekulalari nisbatan erkin harakat qiladi, ular orasidagi masofa ularning o'lchamidan ancha katta.

Boshqa holatlar: Chuqur sovutganda, ba'zi moddalar (hozir hammasi emas) o'ta o'tkazuvchan yoki o'ta suyuqlik holatiga o'tadi. Bu holatlar, albatta, alohida termodinamik fazalardir, lekin ularni universal emasligi sababli materiyaning yangi agregat holatlari deb atashga loyiq emas. Muayyan sharoitlarda qattiq va suyuqlik va hatto gazlarning xossalarini ko'rsatadigan pastalar, jellar, suspenziyalar, aerozollar va boshqalar kabi bir hil bo'lmagan moddalar odatda moddaning har qanday o'ziga xos agregat holatiga emas, balki dispers materiallar sifatida tasniflanadi.

Erish

Guruch. 1. Sof moddaning holati (diagramma)

Guruch. 2. Kristal jismning erish harorati

Guruch. 3. Ishqoriy metallarning erish nuqtasi

Erish - moddaning kristall (qattiq) holatdan suyuqlikka o'tishi; issiqlikning yutilishi bilan sodir bo'ladi (birinchi tartibdagi fazaga o'tish). Sof moddalar P.ining asosiy xarakteristikalari erish nuqtasi (Tmelt) va P. jarayonini amalga oshirish uchun zarur boʻlgan issiqlik (Qmeltning erish issiqligi).

P.ning harorati tashqi bosim p ga bogʻliq; sof moddaning holat diagrammasi bo'yicha bu bog'liqlik erish egri chizig'i bilan tasvirlangan (qattiq va suyuq fazalarning birgalikda mavjudligi egri chizig'i, AD yoki AD "1-rasmda). Qotishmalar va qattiq eritmalarning erishi sodir bo'ladi. qoida, harorat oralig'ida (doimiy Tmelt bilan evtektikalar bundan mustasno) Qotishma P.ining boshlanishi va oxiri haroratining ma'lum bosimdagi tarkibiga bog'liqligi holat diagrammalarida maxsus chiziqlar bilan tasvirlangan ( likvidus va solidus egri chiziqlari, Ikkilik tizimlarga qarang).Qattiq kristall holatdan izotrop suyuqlikka bosqichma-bosqich (ma'lum bir harorat oralig'ida) sodir bo'ladi, har bir bosqich kristall strukturaning buzilishining ma'lum bir bosqichini tavsiflaydi.

Muayyan harorat P.ning mavjudligi qattiq jismlarning toʻgʻri kristall tuzilishining muhim belgisidir. Shu asosda ularni qattiq Tm ga ega bo'lmagan amorf qattiq jismlardan oson ajratish mumkin. Amorf qattiq moddalar asta-sekin suyuqlik holatiga o'tadi, harorat oshishi bilan yumshaydi (qarang Amorf holat ). Sof metallar orasida eng yuqori haroratga volfram (3410°C), simob esa eng past haroratga (-38,9°C) ega. Ayniqsa, o'tga chidamli birikmalarga quyidagilar kiradi: TiN (3200 °C), HfN (3580 °C), ZrC (3805 °C), TaC (4070 °C), HfC (4160 °C) va boshqalar. Qoida tariqasida, yuqori bo'lgan moddalar uchun. Tm Qm ning yuqori qiymatlari bilan tavsiflanadi. Kristalli moddalarda mavjud bo'lgan aralashmalar ularning Tm ni kamaytiradi. Bu amalda past Tmelt bilan qotishmalarni olish uchun ishlatiladi (masalan, Tmelt = 68 ° C bilan yog'och qotishma qarang) va sovutish aralashmalari.

P. kristall modda Tpl ga yetganda boshlanadi. P. boshidan to tugagunga qadar moddaga issiqlik oʻtishiga qaramay, moddaning harorati doimiy va Tmeltga teng boʻlib qoladi (2-rasm). Oddiy sharoitlarda kristallni T > Tmelt ga qizdirish mumkin emas (qarang: Haddan tashqari qizib ketish), kristallanish vaqtida eritmaning sezilarli darajada sovishi nisbatan osonlik bilan amalga oshiriladi.

Tm ning p bosimga bog'liqligi tabiati P.dagi hajmli o'zgarishlar (DVm) yo'nalishi bilan belgilanadi (Klapeyron-Klauzius tenglamasiga qarang). Koʻp hollarda moddaning P.si ularning hajmining ortishi (odatda bir necha foiz) bilan kechadi. Agar shunday bo'lsa, unda bosimning oshishi Tm ning oshishiga olib keladi (3-rasm). Biroq, ba'zi moddalarda (suv, bir qator metallar va metallidlar, 1-rasmga qarang), P. vaqtida hajmning pasayishi sodir bo'ladi. Bu moddalarning P. harorati bosim ortishi bilan pasayadi.

P. moddaning fizik xossalarining oʻzgarishi bilan kechadi: entropiyaning ortishi, bu moddaning kristall tuzilishining buzilishini aks ettiradi; issiqlik sig'imi, elektr qarshiligining oshishi [suyuq holatda yuqori elektr o'tkazuvchanligiga ega bo'lgan ba'zi yarim metallar (Bi, Sb) va yarimo'tkazgichlar (Ge) bundan mustasno]. P. vaqtida siljish qarshiligi deyarli nolga tushadi (koʻndalang elastik toʻlqinlar eritmada tarqala olmaydi, Suyuqlikka qarang), tovushning tarqalish tezligi (boʻylama toʻlqinlar) va boshqalar kamayadi.

Molekulyar va kinetik koʻrinishlarga koʻra P. quyidagicha amalga oshiriladi. Kristal jismga issiqlik berilganda uning atomlarining tebranish energiyasi (tebranish amplitudasi) ortadi, bu esa tana haroratining oshishiga olib keladi va kristallda (kristal panjarasining to'ldirilmagan tugunlari) har xil turdagi nuqsonlarning paydo bo'lishiga yordam beradi. - bo'sh ish o'rinlari; uning tugunlari orasiga o'rnatilgan atomlar tomonidan panjara davriyligini buzish va boshqalar., Kristallardagi nuqsonlar bo'limiga qarang). Molekulyar kristallarda molekulalar sferik shaklga ega bo'lmasa, molekulalar o'qlarining o'zaro yo'nalishining qisman buzilishi sodir bo'lishi mumkin. Nosozliklar sonining bosqichma-bosqich o'sishi va ularning birlashishi oldindan erish bosqichini tavsiflaydi. Tmelt darajasiga erishilganda, kristallda nuqsonlarning kritik kontsentratsiyasi hosil bo'ladi va kristallanish boshlanadi; kristall panjara oson harakatlanuvchi submikroskopik hududlarga bo'linadi. P. vaqtida beriladigan issiqlik tanani isitish uchun emas, balki atomlararo bogʻlanishlarni uzish va kristallardagi uzoq masofali tartibni buzish uchun ishlatiladi (qarang. Uzoq masofadagi tartib va ​​qisqa masofali tartib). Submikroskopik hududlarning o'zida esa, atomlarning joylashishidagi qisqa masofali tartib erish nuqtasida sezilarli darajada o'zgarmaydi (Tmeltdagi eritmaning koordinatsion soni ko'p hollarda kristalniki bilan bir xil bo'lib qoladi). Bu bug'lanish issiqliklariga nisbatan Qm termoyadroviy issiqliklarining past qiymatlarini va ularning P davrida moddalarning bir qator fizik xususiyatlarining nisbatan kichik o'zgarishini tushuntiradi.

Piroliz jarayoni tabiatda (er yuzidagi qor va muzning pirolizi, uning chuqurligidagi foydali qazilmalarning minerallashuvi va boshqalar) va texnologiyada (metall va qotishmalar ishlab chiqarish, qolipga quyish va boshqalar) muhim rol oʻynaydi. .

Erishishning o'ziga xos issiqligi

Maxsus termoyadroviy issiqlik (shuningdek: termoyadroviy entalpiya; kristallanishning solishtirma issiqligining ekvivalent tushunchasi ham mavjud) - muvozanatdagi izobarik-izotermik jarayonda kristall moddaning massasining bir birligiga berilishi kerak bo'lgan issiqlik miqdori. uni qattiq (kristalli) holatdan suyuqlikka o'tkazish (moddaning kristallanishi paytida chiqarilgan issiqlik miqdori). Erishish issiqligi birinchi darajali fazali o'tish issiqligining alohida holatidir. Erishishning solishtirma issiqligini (J/kg) va molyar (J/mol) farqlang.

Eritishning o'ziga xos issiqligi harfi (yunoncha lambda harfi) Hisoblash formulasi bilan ko'rsatilgan o'ziga xos issiqlik erish nuqtasi:

bu erda - erishning solishtirma issiqligi, erish paytida (yoki kristallanish jarayonida ajralib chiqadigan) modda tomonidan olingan issiqlik miqdori, erish (kristallanish) moddaning massasi.

Metalllarning erishi

Metalllarni eritishda ma'lum qoidalarga rioya qilish kerak. Aytaylik, ular qo'rg'oshin va ruxni eritadi. Qo'rg'oshin tezda eriydi, erish nuqtasi 327 °; boshqa tomondan, sink uzoq vaqt davomida qattiq qoladi, chunki uning erish nuqtasi 419 ° dan yuqori. Bunday haddan tashqari issiqlik bilan nima sodir bo'ladi? U iridescent rangli plyonka bilan qoplana boshlaydi, so'ngra uning yuzasi erimaydigan kukun qatlami ostida yashirinadi. Qo'rg'oshin haddan tashqari qizib ketishdan yonib ketgan, havodagi kislorod bilan qo'shilib oksidlangan. Bu jarayon, siz bilganingizdek, oddiy haroratda sodir bo'ladi, lekin qizdirilganda u tezroq ketadi. Shunday qilib, sink eriy boshlagunga qadar, juda kam metall qo'rg'oshin qoladi. Qotishma, kutilganidek, butunlay boshqacha tarkibga ega bo'ladi va katta miqdordagi qo'rg'oshin chiqindilar shaklida yo'qoladi. Biz avvalo o'tga chidamliroq ruxni eritib, keyin unga qo'rg'oshin qo'yishimiz kerakligi aniq. Xuddi shu narsa, agar sink mis yoki guruch bilan qotishma bo'lsa, birinchi navbatda sinkni isitadi. Mis erishi bilan sink yonib ketadi. Bu shuni anglatadiki, siz har doim yuqori erish nuqtasi bilan metallni eritishingiz kerak.

Ammo bu g'azabdan qochib qutula olmaydi. To'g'ri qizdirilgan qotishma uzoq vaqt davomida olovda saqlansa, bug'lar natijasida suyuq metall yuzasida yana plyonka hosil bo'ladi. Ko'proq eriydigan metall yana oksidga aylanishi va vilkaning tarkibi o'zgarishi aniq; Bu shuni anglatadiki, metallni keraksiz uzoq vaqt davomida qizdirib bo'lmaydi. Shuning uchun ular metallning chiqindilarini kamaytirishga, uni ixcham massaga joylashtirishga har tomonlama harakat qilishadi; kichik bo'laklar, talaşlar, talaşlar birinchi navbatda "qadoqlanadi", ko'proq yoki kamroq bir xil o'lchamdagi bo'laklar eritiladi, ular etarli haroratda isitiladi va metall yuzasi havo bilan aloqa qilishdan himoyalangan. Shu maqsadda usta boraksni olishi yoki oddiygina metall yuzasini kul qatlami bilan qoplashi mumkin, u har doim tepada suzadi (pastroq solishtirma og'irligi tufayli) va metallni quyishda aralashmaydi. Metall qotib qolganda, ehtimol yosh hunarmandlarga tanish bo'lgan yana bir hodisa paydo bo'ladi. Metall, qattiqlashadi, hajmi kamayadi va bu pasayish ichki, hali qotib qolmagan metall zarralari tufayli sodir bo'ladi. Quyma yuzasida yoki uning ichida qisqarish bo'shlig'i deb ataladigan ko'proq yoki kamroq ahamiyatga ega huni shaklidagi depressiya hosil bo'ladi. Odatda, qolip quyma joylarida qisqarish teshiklari hosil bo'ladigan tarzda amalga oshiriladi, ular keyinchalik olib tashlanadi va mahsulotning o'zini iloji boricha himoya qilishga harakat qiladi. Siqilish teshiklari to'qimalarni buzishi va ba'zan uni yaroqsiz holga keltirishi aniq. Eritgandan so'ng, metall biroz qiziydi, shuning uchun u nozikroq va issiqroq bo'ladi va shuning uchun qolipning tafsilotlarini yaxshiroq to'ldiradi va sovuqroq mog'or bilan aloqa qilishdan erta muzlamaydi.

Qotishmalarning erish nuqtasi odatda qotishmani tashkil etuvchi metallarning eng o'tga chidamliligi erish nuqtasidan past bo'lganligi sababli, ba'zan buning aksini qilish foydali bo'ladi: birinchi navbatda ko'proq eriydigan metallni eritib, keyin esa o'tga chidamli. Biroq, bu faqat kuchli oksidlanmagan metallar uchun yoki bu metallar haddan tashqari oksidlanishdan himoyalangan bo'lishi sharti bilan joizdir. Bu narsaning o'zi uchun zarur bo'lganidan ko'ra ko'proq metallni olish kerak, shunda u nafaqat qolipni, balki qoraqarag'ali kanalni ham to'ldiradi. Avvalo kerakli miqdordagi metallni hisoblashingiz kerakligi aniq.

Suvning erish va qaynash nuqtasi

Tirik tabiat uchun suvning eng hayratlanarli va baxtiyor xususiyati uning "normal" sharoitda suyuqlik bo'lish qobiliyatidir. Suvga juda o'xshash birikmalarning molekulalari (masalan, H2S yoki H2Se molekulalari) ancha og'irroq, lekin bir xil sharoitlarda gaz hosil qiladi. Shunday qilib, suv davriy jadval qonunlariga ziddek tuyuladi, siz bilganingizdek, moddalarning qachon, qayerda va qanday xossalari yaqin bo'lishini bashorat qiladi. Bizning holatda, jadvaldan kelib chiqadiki, bir xil vertikal ustunlarda joylashgan elementlarning vodorod birikmalarining xossalari (gidridlar deb ataladi) atomlar massasining ortishi bilan monoton ravishda o'zgarishi kerak. Kislorod ushbu jadvalning oltinchi guruhining elementidir. Xuddi shu guruhga oltingugurt S (atom og'irligi 32), selen Se (atom og'irligi 79), tellur Te (atom og'irligi 128) va polloniy Po (atom og'irligi 209) kiradi. Binobarin, bu elementlarning gidridlarining xossalari og'ir elementlardan engilroqlarga o'tishda monoton tarzda o'zgarishi kerak, ya'ni. H2Po → H2Te → H2Se → H2S → H2O ketma-ketlikda. Bu sodir bo'ladi, lekin faqat birinchi to'rtta gidrid bilan. Masalan, elementlarning atom og'irligi ortishi bilan qaynash va erish nuqtalari ko'tariladi. Rasmda xochlar bu gidridlarning qaynash nuqtalarini, aylanalar esa erish nuqtalarini belgilaydi.

Ko'rinib turibdiki, atom og'irligi kamayishi bilan haroratlar juda chiziqli ravishda pasayadi. Gidridlarning suyuq fazasining mavjud bo'lish maydoni tobora "sovuq" bo'lib bormoqda va agar H2O kislorod gidridi oltinchi guruhdagi qo'shnilariga o'xshash oddiy birikma bo'lsa, suyuq suv - 80 ° C dan -95 ° C gacha. Ko'proq yuqori haroratlarda H2O har doim gaz bo'ladi. Yaxshiyamki, biz va er yuzidagi barcha hayot uchun suv anomaldir, u davriy naqshni tan olmaydi, lekin o'z qonunlariga amal qiladi.

Bu juda oddiy tushuntirilgan - suv molekulalarining aksariyati vodorod aloqalari bilan bog'langan. Aynan shu bog'lanishlar suvni H2S, H2Se va H2Te suyuq gidridlaridan ajratib turadi. Agar ular bo'lmasa, suv allaqachon minus 95 ° C da qaynaydi. Vodorod aloqalarining energiyasi ancha yuqori va ular faqat ancha yuqori haroratda uzilishi mumkin. Gazsimon holatda ham ko'p sonli H2O molekulalari vodorod bog'larini saqlab qoladi va (H2O) 2 dimerlarini hosil qiladi. To'liq vodorod aloqalari faqat 600 ° C suv bug'ining haroratida yo'qoladi.

Eslatib o'tamiz, qaynash qaynayotgan suyuqlik ichida bug 'pufakchalari paydo bo'lishidan iborat. Oddiy bosimda toza suv 100 "S haroratda qaynaydi. Agar issiqlik erkin sirt orqali berilsa, sirt bug'lanish jarayoni tezlashadi, lekin qaynash uchun xarakterli hajmli bug'lanish sodir bo'lmaydi. Qaynatish tashqi bosimni pasaytirish orqali ham amalga oshirilishi mumkin. bosim, chunki bu holda tashqi bosimga teng bosim bug'i pastroq haroratda erishiladi.Juda baland tog'ning tepasida bosim va shunga mos ravishda qaynash nuqtasi shunchalik pastki, suv pishirish uchun yaroqsiz bo'ladi - suvning kerakli haroratiga erishilmaydi.Etarli darajada yuqori bosim bilan suvni shunchalik qizdirish mumkinki, unda qo'rg'oshin (327°C) erishi mumkin va shunga qaramay u qaynamaydi.

Juda katta erish nuqtalariga qo'shimcha ravishda (va oxirgi jarayon bunday oddiy suyuqlik uchun juda ko'p termoyadroviy issiqlikni talab qiladi), suvning mavjudligi anomaldir - bu haroratlar bir-biridan yuz daraja farq qiladi - juda katta diapazon. suv kabi past molekulyar suyuqlik uchun. Gipotermiya va suvning haddan tashqari qizib ketishining ruxsat etilgan qiymatlari chegaralari juda katta - ehtiyotkorlik bilan isitish yoki sovutish bilan suv -40 ° C dan +200 ° C gacha suyuqlik bo'lib qoladi. Bu suvning suyuq holatda qolishi mumkin bo'lgan harorat oralig'ini 240 ° C gacha kengaytiradi.

Muz qizdirilganda birinchi navbatda uning harorati ko'tariladi, lekin suv va muz aralashmasi hosil bo'lgan paytdan boshlab, barcha muz eriguncha harorat o'zgarmaydi. Bu erish muzga beriladigan issiqlik birinchi navbatda faqat kristallarni yo'q qilishga sarflanishi bilan izohlanadi. Muzning erish harorati barcha kristallar vayron bo'lgunga qadar o'zgarishsiz qoladi (qarang. Yashirin sintez issiqligi).

eriydi

Eritmalar - bu muhim erish nuqtasidan uzoqda va erish nuqtasiga yaqinroq joylashgan ma'lum chegaralardagi haroratlarda moddalarning suyuq erigan holati. Eritmalarning tabiati erigan moddadagi elementlarning kimyoviy bog'lanish turi bilan belgilanadi.

Eritmalar metallurgiya, shishasozlik va texnologiyaning boshqa sohalarida keng qo'llaniladi. Eritmalar odatda murakkab tarkibga ega va turli o'zaro ta'sir qiluvchi komponentlarni o'z ichiga oladi (faza diagrammasiga qarang).

Eritmalar bor

1. Metall (Metallar (nomi lotincha metallum — shaxta, shaxtadan olingan) — yuqori issiqlik va elektr oʻtkazuvchanlik, musbat harorat qarshilik koeffitsienti, yuqori egiluvchanlik va metall yorqinligi kabi xarakterli metall xossalarga ega boʻlgan elementlar guruhi);

2. Ion (Ion (qadimgi yunoncha ἰόn — ketadi)) — atom yoki molekulaga bir yoki bir necha elektronning yoʻqolishi yoki qoʻshilishi natijasida hosil boʻlgan monoatomik yoki koʻp atomli elektr zaryadli zarracha. Ionlanish (ionlarning hosil boʻlish jarayoni) mumkin. yuqori haroratlarda, elektr maydoni ta'sirida sodir bo'ladi);

3. Atomlar oʻrtasida kovalent bogʻlanishga ega boʻlgan yarimoʻtkazgich (Yarim oʻtkazgichlar - oʻtkazuvchanligi boʻyicha oʻtkazgichlar va dielektriklar oʻrtasida oraliq oʻrinni egallagan va oʻtkazgichlardan nopoklik konsentratsiyasi, harorat va nurlanishning har xil turlariga kuchli bogʻliqligi bilan ajralib turadigan materiallar. ushbu materiallarning asosiy xususiyati haroratning oshishi bilan elektr o'tkazuvchanligini oshirishdir);

4. Van der Vaals bog'lari bilan organik eritmalar;

5. Yuqori polimer (Polimerlar (yun. pō- - ko'p; mĭros - qism) - kimyoviy yoki uzoq koordinatsiya yo'li bilan uzun makromolekulalar bilan bog'langan, "monomer birliklar" deb ataladigan, turli atomlar guruhining takroriy takrorlanishi natijasida olingan noorganik va organik, amorf va kristalli moddalar. obligatsiyalar)

Kimyoviy birikmalar turiga ko'ra eritmalar:

1. Tuz;

2.Oksid;

3. Oksid-silikat (shlak) va boshqalar.

Maxsus xususiyatlarga ega eriydi:

1.Eutektik

Eritish haqida qiziqarli

Muz donalari va yulduzlar.

Bir parcha toza muzni iliq xonaga olib boring va uning erishini tomosha qiling. Monolit va bir hil bo'lib ko'ringan muz ko'plab mayda donalarga - alohida kristallarga bo'linishi tezda aniq bo'ladi. Muz hajmida ular tasodifiy joylashgan. Muz sirtdan erishi bilan bir xil darajada qiziqarli rasmni ko'rish mumkin.

Chiroqqa silliq muz bo'lagini keltiring va eriy boshlaguncha kuting. Eritma ichki donalarga tegsa, u erda juda nozik naqshlar paydo bo'la boshlaydi. Kuchli kattalashtiruvchi oyna yordamida ular olti burchakli qor parchalari shakliga ega ekanligini ko'rishingiz mumkin. Aslida, bu suv bilan to'ldirilgan erigan depressiyalardir. Ularning nurlarining shakli va yo'nalishi muz monokristallarining yo'nalishiga mos keladi. Ushbu naqshlarni 1855 yilda kashf etgan va tavsiflagan ingliz fizigi sharafiga "Tindal yulduzlari" deb ataladi. Qor parchalariga o'xshash "Tindal yulduzlari" aslida erigan muz yuzasida suv bilan to'ldirilgan, taxminan 1,5 mm bo'lgan chuqurliklardir. Ularning markazida erigan muz va erigan suv hajmining farqi tufayli paydo bo'lgan havo pufakchalari ko'rinadi.

BILASIZMI?

Yog'och qotishmasi deb ataladigan metall mavjud bo'lib, uni hatto iliq suvda ham (+68 daraja Selsiy) osongina eritib yuborish mumkin. Shunday qilib, bir stakan shakarni aralashtirganda, bu qotishmadan tayyorlangan metall qoshiq shakardan tezroq eriydi!

Eng o'tga chidamli modda, tantal karbid TaCO-88 3990 ° S haroratda eriydi.

1987 yilda nemis tadqiqotchilari suvni suyuq holatda ushlab turganda -700C gacha sovutishga muvaffaq bo'lishdi.

Ba'zan, yo'laklardagi qor tezroq erishi uchun ularga tuz sepiladi. Muzning erishi muzlash nuqtasi havo haroratidan past bo'lgan suvdagi tuz eritmasi hosil bo'lganligi sababli sodir bo'ladi. Yechim faqat yo'lakdan oqib chiqadi.

Qizig'i shundaki, oyoqlar ho'l yulka ustida ko'proq sovuqlashadi, chunki sho'r suv eritmasining harorati toza qornikidan past bo'ladi.

Agar choynakdan choyni ikkita krujkaga quysangiz: shakar bilan va shakarsiz, keyin shakar bilan krujkadagi choy sovuqroq bo'ladi, chunki. shakarning erishi (uning kristall panjarasini yo'q qilish) ham energiya sarflaydi.

Qattiq ayozlarda muzning silliqligini tiklash uchun muz maydoni issiq suv bilan sug'oriladi.Issiq suv muzning yupqa ustki qatlamini eritadi, unchalik tez muzlamaydi, tarqalib ulguradi, muz yuzasi juda silliq bo'ladi.

Xulosa (xulosalar)

Erish - bu moddaning qattiq holatdan suyuq holatga o'tishi.

Qizdirilganda moddaning harorati ko'tariladi va zarrachalarning issiqlik harakati tezligi ortadi, tananing ichki energiyasi esa ortadi.

Qattiq jismning harorati erish nuqtasiga yetganda, qattiq jismning kristall panjarasi parchalana boshlaydi. Shunday qilib, qattiq jismga o'tkaziladigan isitgich energiyasining asosiy qismi moddaning zarralari orasidagi bog'lanishlarni kamaytirishga, ya'ni kristall panjarani yo'q qilishga sarflanadi. Bunday holda, zarralar orasidagi o'zaro ta'sir energiyasi ortadi.

Eritilgan modda qattiq holatga qaraganda ko'proq ichki energiya zaxirasiga ega. Eritish issiqligining qolgan qismi tananing erishi paytida uning hajmini o'zgartirish uchun ishlarni bajarishga sarflanadi.

Erish jarayonida ko'pchilik kristall jismlarning hajmi oshadi (3-6% ga), qattiqlashishi paytida esa kamayadi. Ammo shunday moddalar borki, ular eritilganda hajmi kamayadi, qattiqlashganda esa ko'payadi. Bularga, masalan, suv va quyma temir, kremniy va boshqalar kiradi. . Shuning uchun muz suv yuzasida, qattiq quyma temir esa o'z erishida suzadi.

Amorf deb ataladigan qattiq moddalar (qahrabo, qatron, shisha) o'ziga xos erish nuqtasiga ega emas.

Bir moddani eritish uchun zarur bo'lgan issiqlik miqdori eritishning solishtirma issiqligining moddaning massasiga ko'paytmasiga teng.

Eritishning o'ziga xos issiqligi 1 kg moddani qattiq holatdan suyuq holatga to'liq aylantirish uchun qancha issiqlik kerakligini ko'rsatadi, erish tezligida olinadi.

SIda eritishning solishtirma issiqligining birligi 1J/kg.

Erish jarayonida kristallning harorati doimiy bo'lib qoladi. Bu harorat erish nuqtasi deb ataladi. Har bir moddaning o'ziga xos erish nuqtasi mavjud.

Berilgan moddaning erish nuqtasi atmosfera bosimiga bog'liq.

Foydalanilgan adabiyotlar ro'yxati

"Vikipediya" elektron bepul ensiklopediyasidan olingan ma'lumotlar

uz./wiki/Main_page

"Klass! Qiziqqanlar uchun fizika" sayti class-fizika.narod/8_11.htm

"Suvning fizik xususiyatlari" veb-sayti

all-about-water/boiling-temperature.php

"Metallar va konstruktsiyalar" sayti

metallokonstruksiya/osnovy-plavleniya-metallov/

Shunga o'xshash tezislar:

Suyuqlikning asosiy xususiyati mexanik ta'sir ta'sirida shaklning o'zgarishidir. Ideal va haqiqiy suyuqliklar. Nyuton suyuqliklari haqida tushuncha. Suyuqlikning xossalarini aniqlash usuli. Erkin sirt shakllanishi va sirt tarangligi.

Kamchatka Davlat akademiyasi baliq ovlash floti ANTRACT Mavzu bo'yicha: "Fazali muvozanat va fazali transformatsiyalar“Muallif: Qabul qildi: IEF talabasi Isoqov A.Ya.

1. SUVNING XUSUSIYATLARI VA TUZILISHI

1.1. Suv xossalarining anomaliyasi

Faqat 18-asr oxiri va 19-asr boshlarida. suv deb ataladigan moddaning nima ekanligini bilib oldi. G. Kavendish, A. Lavuazye, A. Gumboldt, J.L.ning tajribalari. Gey-Lyussak suvning ikki hajmli vodorod va bir hajm kisloroddan hosil bo'lishini isbotladi, ya'ni. kimyoviy formulaga ega H 2 O va molekulyar og'irligi 18. Biroq, asta-sekin, deyarli barcha fizik-kimyoviy ko'rsatkichlarda bu moddaning o'ziga xosligi, boshqa tabiiy birikmalardan keskin farq qilishi aniq bo'ldi.

Suvning erish va qaynash nuqtalari

Ular qabul qilingan harorat mos yozuvlar tizimlariga asoslangan.

Harorat shkalalarini yaratish uchun suvni tanlash.

Selsiy(1701-44). Tselsiy shkalasi -1741 Suvning qaynash va erish nuqtalari da atmosfera bosimi mos ravishda 100 o C va 0 o C ga teng,

Réaumur(1683-1757). Réaumur shkalasi 1730. Suvning qaynash nuqtasi 80 o (1 o C \u003d 5/4 o R) sifatida qabul qilinadi.

Farengeyt(1686-1736). Muzning erish nuqtasi 32 o F, suvning qaynash nuqtasi 180 o F (t o C \u003d 5/9 t o F - 32) hisoblanadi.

Davriy qonunning ochilishiD.I.Mendeleyev (1869). Suvning fizik parametrlari va davriy qonun o'rtasidagi nomuvofiqlik.

Davriy qonunga mos kelmaslikni kislorod guruhi elementlarining vodorod birikmalarining qaynash va erish nuqtalarini taqqoslashdan ko'rish mumkin. H 2 Se uchun ma'lumotlar grafikdan olingan. Suv uchun davriy qonunga muvofiq, suvning erish nuqtasi minus 90 o, qaynash nuqtasi esa -70 o atrofida bo'lishini ko'rish mumkin. "Oddiy" sharoitda suv zaharli, yomon hidli gaz bo'ladi. Erdagi hayot imkonsiz bo'lar edi.

Ushbu "anomal" xususiyatlar tufayli suv hayotni himoya qiladi va sayyoramizning issiqlik va gaz rejimini tartibga soladi.

Suvning issiqlik sig'imi

Suvning o'ziga xos issiqlik sig'imi barcha suyuqliklar ichida eng yuqori hisoblanadi. Va bu erda suv standart sifatida olinadi: 1 g suvni 1 o C ga qizdirish uchun 1 kaloriya issiqlik energiyasini (kaloriya - issiqlik, lat.) sarflash kerak. Taqqoslash uchun: gips - 0,27, quruq gil 0,22 kal. (1 kal = 4,187 J.). Muz va bug'ning solishtirma issiqlik sig'imi ikki baravar ko'p - 0,5 kal/g. deg. Suvning erishi va bug'lanishining yashirin issiqliklari ham juda katta - 79 va 539 kal. Shunday qilib, 0 ° C haroratli 1 g muzni bug'ga aylantirish uchun siz 79 + 100 + 539 = 718 kaloriya issiqlik sarflashingiz kerak. Bunday juda yuqori issiqlik sig'imi tufayli suv sayyoramizdagi issiqlik rejimining asosiy regulyatori hisoblanadi. Jahon okeanining ta'siri Yerning deyarli barcha nuqtalariga, hatto dengiz qirg'og'idan eng uzoqda joylashgan bo'lib, kontinental iqlim bilan tavsiflanadi. Katta suv havzalari va birinchi navbatda, Jahon okeani Yerning issiqlik rejimini tartibga soluvchi hisoblanadi. Tuproq qatlami uchun yillik issiqlik almashinuvi 1,5-3 kkal / sm 2 ni tashkil qiladi, masalan, Boltiqbo'yi va Qora dengizlar uchun 48-52. Suv omborlari bo'lmasa, yozda harorat ko'tariladi, qishda esa bir necha yuz darajaga tushadi va yerdagi hayot bo'lar ediimkonsiz; aksincha, agar Yer butunlay okean bilan qoplangan bo'lsa, yillik havo amplitudasi ekvatorda 0 dan qutblarda 5-6 o C gacha o'zgaradi. Okeanning ta'siri butun sayyoraga, shu jumladan Antarktidadagi sovuq qutblarga ta'sir qiladi.

Suvning yuqori issiqlik sig'imi kabi ko'rsatkichlar bilan bog'liq yashirin termoyadroviy issiqlik, komponent 333,7 10 3 J/kg, va yashirin issiqlik bug'lanish, komponent 2258,10 3 J / kg, ya'ni. 1 kg muzni suyuqlikka va 1 kg suyuq suvni bug'ga aylantirish uchun juda katta energiya sarflanadi. Bu suvning yuqori energiya intensivligidan dalolat beradi, bu uning tabiiy jarayonlar jarayonida energiya akkumulyatori sifatidagi eksklyuziv rolini oldindan belgilab beradi.

Dielektrik doimiy suv ( )

Qiymat dielektrik doimiy suv uchun barcha suyuqliklar eng yuqori va 20 ° C haroratda 80,1 ga teng bo'ladi taxminan 0 ° C haroratda taxminan 82. Bu tuzlar suvda erigan bo'lsa, o'rtasidagi elektr o'zaro kuchi, degan ma'noni anglatadi. qarama-qarshi zaryadlangan zarralar 80 marta kamayadi, bu esa tuzlarning ionlarga ajralishiga olib keladi. Ko'pgina erituvchilarda 50 dan ortiq, qutbsiz suyuqliklar (benzin, kerosin) 3 dan ortiq emas. Suvning bu xususiyati hodisani oldindan belgilaydi. elektrolitik dissotsiatsiya, ya'ni. tuzlar, kislotalar, ishqorlarning suvli eritmalarda qarama-qarshi zaryadlangan ionlarga parchalanish qobiliyati. Suv erituvchi sifatida inertdir. U tirik organizmlarga ozuqa moddalarini olib keladi va toksinlarni olib tashlaydi va uning o'rnini bosadigan hech narsa yo'q. Bu. va suvning bu xususiyatisiz yerdagi hayot bo'lar ediimkonsiz.

Suv minerallarni eritadi, lekin suv bug'langanda ular qayta tug'iladi. Bu xususiyat ulkan geologik va biologik ahamiyatga ega bo'lib, bir necha soat ichida (tirik organizmlarda) sodir bo'ladigan va Yer tubida (geologik) ko'p millionlab yillar davom etadigan turli tartibdagi suv aylanishlarini oldindan belgilab beradi. Ko'rinib turibdiki, Yerda hayotning paydo bo'lishi ko'p jihatdan suvning bu ajoyib xususiyati bilan bog'liq.

Suvning zichligi .

Suvdan tashqari barcha moddalar erish nuqtasida maksimal zichlikka ega. Maksimal suv zichligi(1,0 g / sm 3) t-re 3,98 o ga to'g'ri keladi; muzning zichligi 0,918 g / sm 3; faqat suv o'z eritmasiga cho'kmaydi; Miletlik Thales bunga e'tibor qaratdi. Suv muzlaganda yupqa himoya muz qobig'i hosil bo'ladi, bu suv havzalarini, birinchi navbatda, sayyoramiz havo rejimining asosiy regulyatori bo'lgan Jahon okeanining saqlanishini ta'minlaydi. Va suvning bu xususiyatisiz hayot butunlay boshqacha tus olardi.

1.2. Suvning yashirin tuzilishi haqidagi fikrlar

Suvning tuzilishi. Yigirmanchi asrning o'ttizinchi yillari suvni o'rganish bilan bog'liq yangi yirik kashfiyotni olib keldi: ingliz fiziklari J. Bernal va R. Fauler rentgen va spektroskopik tadqiqotlar asosida suv molekulalari ma'lum tartibda tartiblanganligini aniqladilar. , har bir suv molekulasi tetraedrda boshqa to'rtta bilan o'ralgan. Shunday qilib, 18-asr oxirida aytilgan bayonot tasdiqlandi. V.Rentgen suyuq suvning murakkab tuzilishi va alohida molekulalar orasidagi qoʻshimcha bogʻlanishlar mavjudligi haqida fikr yuritgan. Olimlar bu hodisani chaqirishadi suv tuzilishi, qattiq jismlarning kristall panjarasi bilan uni to'liq aniqlash mumkin emasligi aniq bo'lsa-da, suyuq suv monomer va polimer molekulalarining aralashmasi bo'lganligi sababli, alohida monomerlar orasidagi bog'lanishlar dinamikdir: ular doimo paydo bo'ladi, parchalanadi, mustahkamlanadi, zaiflashadi.

Suv strukturasining mavjudligining asosiy sababi alohida atomlar o'rtasidagi bog'lanishning maxsus turi - vodoroddir. Bu bog'lanish tabiatda elektrostatikdir, lekin u odatdagidan zaifroqdir. valentlik aloqasi vodorod va kislorod atomlari o'rtasida alohida monomerlar hosil qiladi. Har bir H 2 O monomerida vodorod va kislorod atomlari orasidagi masofa 0,1 nm ni tashkil qiladi va valentlik aloqalari o'rtasida hosil bo'lgan burchak taxminan 105º ni tashkil qiladi. Vodorod bog'ida atomlar orasidagi masofa 0,176 nm gacha oshadi va u qat'iy doimiy emas.

Alohida monomerlarni vodorod bog'lash orqali ulash g'oyasiga asoslangan suv tuzilishining bir nechta modellari mavjud. J. Bernal va R. Fauler uch xil molekulyar joylashuv mavjudligini taklif qildilar: a) muzning kristall panjarasiga yaqinlashadigan tuzilmalar 0 dan 4ºS gacha bo'lgan haroratlarda mavjud; b) kvarts kabi tuzilmalar 4-200ºS haroratda ustunlik qiladi; c) oddiy suyuqliklar uchun xos bo'lgan (deyarli vodorod aloqalaridan mahrum) zich o'ralgan tuzilmalar 200 ºS dan yuqori haroratlarda paydo bo'ladi [Blokh A.M. Suv va geologik jarayonlarning tuzilishi.L., 1969, 216-bet].

Suvning strukturaviy xususiyatlarini talqin qilishda qiziqarli yondashuv italyan fizigi M. Angeno (1967) tomonidan taklif qilingan. Uning g'oyalariga ko'ra, har bir suv molekulasi ikkitadan ko'p bo'lmagan, ammo kollektiv vodorod aloqalarida ishtirok etishi mumkin, buning natijasida valentlik va vodorod aloqalari birikmasi aloqalarni hosil qiladi. turli xil turlari(1-rasm).

Guruch. 1. Suyuq suvdagi molekulyar agregatlar (M. Ajendo bo'yicha).

Bu zvenolar zanjirlar, halqalar va uzluksiz ravishda hosil bo'ladigan, vayron bo'ladigan va molekulalar almashinadigan murakkabroq tizimlarni hosil qilishi mumkin. Qayerda umumiy soni tizimdagi vodorod ko'priklari doimiy bo'lib qoladi va agregatlarning mumkin bo'lgan turlari harorat bilan aniqlangan statik muvozanatda suvda turli nisbatlarda mavjud. Olti molekuladan iborat halqalar muz tuzilishiga yaqinlashayotganga o'xshaydi.

Suyuq suvning strukturaviy tuzilishi nuqtai nazaridan uning barcha anomal xususiyatlari tushuntiriladi. Vodorod aloqalarini yo'q qilish zarurati suvning yuqori energiya intensivligini oldindan belgilab beradi, buning natijasida erish va qaynash nuqtalari, issiqlik sig'imi va erish va bug'lanishning yashirin issiqliklari anormal darajada yuqori bo'ladi. Suv 4 dan 0ºS gacha bo'lgan harorat oralig'ida sovutilganda, struktura zichroq tetragonaldan olti burchakli muz qoplamasiga o'zgaradi. Suv molekulalari orasidagi kuchli bog'lanish uni erigan moddalarga nisbatan inert qiladi. Suvning tuzilishi elektrostatik bogʻlanishlar orqali hosil boʻlganligi uchun unga turli sohalar (harorat, geodinamik, magnit, elektr) taʼsir koʻrsatadi.

Harorat ko'tarilgach, suvning tuzilishi buzilib keta boshlaydi. Saqlangan vodorod bog'lari bo'lgan molekulalarning foizini hisoblaydigan turli mualliflarning hisob-kitoblari yaqin: molekulalarning taxminan yarmi sovuq suvda tuzilgan, 100 ° C haroratga etganida strukturaviy bog'lanishlar molekulalarning taxminan 30 foizida saqlanadi. , va kritik haroratga yaqinlashganda (374 ° C) tuzilgan molekulalar yo'qoladi.

Bosim berilganda suyuqlik molekulalari bir-biriga yaqinlashadi va ularning yopishqoqligi ortadi. Suv butunlay boshqacha harakat qiladi. Yuklarning birinchi bosqichlari suv strukturasini qayta qurishga, molekulalararo bo'shliqlarni to'ldirishga olib keladi, uning yopishqoqligining pasayishi bilan birga keladi va faqat 100 MPa (tabiiy sharoitlar uchun etarlicha yuqori) bosimdan boshlab, yopishqoqlikning asta-sekin o'sishi boshlanadi.

1.3. Suv navlari

Suvning strukturaviy xususiyatlari va kislorod va vodorodning bir nechta izotoplarining mavjudligi suvning ko'plab fizik-kimyoviy turlarini hosil qilishi uchun sababdir. Mana ulardan ba'zilari.

Faollashtirilgan suv haqida fikrlar

Novosibirsk olimlarining (F.A. Letnikov va boshqalar) avtoklavlarda 300-400 ºS haroratda va 100 MPa gacha bo'lgan bosimdagi suvni tozalash bo'yicha tajribalari shuni ko'rsatdiki, bu ko'plab minerallar (sulfidlar, gips, kvarts) uchun suvning erish qobiliyatini oshiradi. pH pasayadi, elektr o'tkazuvchanligi ortadi. Harorat va bosimning suv tuzilmalarining o'zgarishiga ta'siri mutaxassislarni katta chuqurliklarda (ya'ni yuqori harorat va bosimlarda) joylashgan suvning xususiyatlarini taqlid qilish imkoniyati haqidagi g'oyaga olib keldi va buning kashf etilishiga olib keldi. chaqirdi faollashtirilgan suv . Avtoklavlarda suvni tozalashdan so'ng Termal mineral buloqlar suvida faollashtirilgan holatning aniqlanishi mineral suvlarning ayrim turlarining shifobaxsh xususiyatlari nafaqat ularning kimyoviy tarkibi, balki suvning biologik faolligining oshishi bilan ham bog'liq bo'lishi mumkinligini ko'rsatadi. u faollashtirilganda. Faollashuv hodisasining kashf etilishi nafaqat gidrotermal eritmalarning ayrim xossalarini tushuntirish imkonini beradi, balki mineral suvlarni sun'iy ravishda tayyorlash istiqbollarini ham ochadi.

Elektr maydonining ta'siri

Suv qo'yilganda elektr maydoni uning tuzilishida ma'lum o'zgarishlar yuz berishi mumkin. Shunday qilib, elektr toki tizimli aloqalarni zaiflashtiradi va suvni o'zgaruvchan elektr toki bilan tozalashdan so'ng, bug'lanish tezligi, mavjud bo'lgan bir nechta ma'lumotlarga ko'ra, 11-18% ga oshadi. Elektr maydonlarining yorug'lik nurlarini suv bilan yutish intensivligiga ta'siri qayd etilgan.

Magnit maydonning ta'siri

Ichkarida bo'lgan suvning inson tanasiga ijobiy ta'siri magnit maydon, O'rta asrlarda e'tiborga olingan. 1945 yilda belgiyalik muhandis T. Vermayern dastlabki magnit suvni tozalash yordamida bug 'qozonlarida shkala hosil bo'lish intensivligini kamaytirishning oddiy usulini patentladi. Hozirgi vaqtda masshtab bilan ishlashning bu usuli juda keng qo'llaniladi. Ko'pgina issiqlik elektr stansiyalari (Rostovskaya, Astraxanskaya va boshqalar), davlat tuman elektr stansiyalari (Simferopolskaya, Saratovskaya), zavodlar, konlar va boshqa korxonalar tajribasiga murojaat qilish kifoya.

Ko‘pgina qishloq xo‘jalik ekinlarining urug‘lari, gullari va mevalari magnitlangan suv bilan namlanganda ularning unib chiqishi keskin ortadi. Hozirgi vaqtda mahalliy sanoat hatto qishloq xo'jaligi korxonalari va bog'bonlar uchun tavsiya etilgan suvni magnitlash uchun maxsus qurilmalarni ishlab chiqaradi.

Suv - II . XX asrning 60-yillari boshlarida. N.N. Fedyakin nihoyatda qiziqarli hodisani kashf etdi: suv bug'i yupqa kvarts kapillyarlarida (diametri 5-20 mikron) kondensatsiyalanganda, oddiy suvdan xossalari bilan sezilarli darajada farq qiladigan suyuqlik hosil bo'ladi. Keyinchalik suv-II deb ataladigan bu suyuqlikni yirik rus va xorijiy tadqiqotchilar, xususan, B.V. Deryagin. Aniqlanishicha, suv-II zichligi taxminan 1 g/sm 3 va sindirish ko'rsatkichi 1,49 (oddiy suv uchun 1,33 ga nisbatan) bo'lgan yopishqoq suyuqlikdir. Bu suyuqlik minus 35÷40 ºS ga soviganida qattiq holatga o'tadi. Atmosfera bosimida suv-II ning qaynash nuqtasi taxminan 250 ºS ni tashkil qiladi. Suv-II o'ziga xos infraqizil yutilish spektriga ega bo'lib, ularning hech biriga mos kelmaydi ma'lum moddalar. Olingan moddaning o'zgartirilgan holati barqaror va distillash paytida saqlanadi (bu protsedura suv-II qismlarini qo'pol qilish uchun ishlatilgan). Yangi olingan moddaning H 2 O formulasiga qat'iy mos kelishi isbotlangan; kvarts, aftidan, suv-II sintezida katalizator rolini o'ynaydi.

Suv-IIni o'rganish B.V. Deryagin va uning hamkorlari vodorod va kislorod o'rtasida 6-10 H2O monomer molekulalaridan iborat polimerlarni hosil qiluvchi kuchli molekulyar bog'lanishning maxsus turi mavjud bo'lishi mumkin degan xulosaga kelishdi.Suv-II ning tabiiy tizimlardagi rolini aniqlash hali ham qiyin, ammo. uni o'rganish chuqur geologik jarayonlarni o'rganishda ma'lum istiqbollarni va'da qilishi aniq.

Og'ir suv. Hozirgi vaqtda vodorodning uchta izotopi (1 H-protiy, 2 H-deyteriy D, 3 H-tritiy T) va uchta kislorod izotopi (16 O, 17 O, 18 O) ma'lum. Bu shuni anglatadiki, turli xil izotop birikmalariga ega bo'lgan sezilarli miqdordagi suv navlari bo'lishi mumkin. Ulardan eng barqarori og'ir suv deb ataladigan D 2 O bo'lib, oddiy suvning yuzdan bir qismida nopoklik sifatida mavjud. O'zining xususiyatlariga ko'ra, og'ir suv oddiy suvdan sezilarli darajada farq qiladi: maksimal zichlik t=11,2 ºS da qayd etilgan va 1,056 g/sm 3 ni tashkil qiladi; yopishqoqlik 20% yuqori; dielektrik o'tkazuvchanligi 0,3-0,5% past bo'ladi. Og'ir suvning erish nuqtasi 3,8 ºS; qaynash nuqtasi 101,4 ºS. Berilgan ma'lumotlar va boshqa bir qator ma'lumotlarga ko'ra, deyteriy bog'i vodorod bog'idan ham kuchliroqdir.Og'ir suv yadro reaktorlarida neytron moderatori sifatida ishlatiladi. Og'ir suv zaharli, unda tirik mavjudotlar va o'simliklar nobud bo'ladi. Ba'zi olimlar sayyoramizdagi hayot evolyutsiyasini suvdagi deyteriy kontsentratsiyasining o'zgarishi bilan bog'lashadi: xususan, suvdagi deyteriyning hozirgi kontsentratsiyasi bilan solishtirganda suvdagi deyteriy konsentratsiyasining pastligi mezozoyda gigant o'txo'rlarning mavjudligini tushuntiradi. Biroq, bu qoidalar bahsli.

Murakkab tuzilishi va izotopiyasi bilan oldindan belgilab qo'yilgan suv navlari to'g'risida bu erda keltirilgan misollar suv kabi ajoyib moddani o'rganishda yangi kashfiyotlar paydo bo'lishi istiqbollari naqadar cheksiz ekanligini ko'rsatadi.

Bu ba'zan yashirin issiqlik deb ataladi (Yashirin issiqlik deb ataladi, chunki erish (va qotib qolish) jarayoni sodir bo'ladi. doimiy harorat, isitish (sovutish) yo'qdek tuyuladi, garchi issiqlikning so'rilishi (chiqishi) davom etsa). Birlashishning o'ziga xos yashirin issiqligi —qattiq jismning birlik massasini haroratni o'zgartirmasdan suyuqlikka o'zgartirish uchun zarur bo'lgan issiqlik miqdori. Bu, shuningdek, suyuqlikning birlik massasiga aylantirilganda chiqariladigan issiqlik energiyasining miqdori qattiq harorat o'zgarmasdan.

O'qish. Muz erishining xususiy yashirin issiqligini aniqlang

Teng miqdorda qo'ying singan muz P va Q ikkita bir xil hunilarga (rasmga qarang). Agar muz muzlatgichdan olingan bo'lsa, u 0 o C haroratga yetguncha va eriy boshlaguncha kutishingiz kerak. Ampermetrga, voltmetrga va reostatga ulangan immersion isitgichni P voronkaga joylashtiring, shunda u butunlay muz bilan qoplanadi.

Isitgichni yoqgandan so'ng darhol og'irligi ma'lum bo'lgan quruq stakanlarni P va Q voronkalari ostiga qo'ying. Ampermetr va voltmetrning ko'rsatkichlarini yozib oling va agar kerak bo'lsa, tajriba davomida ularni doimiy ushlab turish uchun reostatdan foydalaning. Bir necha daqiqadan so'ng, P voronkasi ostidagi stakanga bir oz suv to'planganda, vaqtni belgilang, stakanlarni olib tashlang va isitgichni o'chiring. Ko'zoynaklarning massalarini ularning tarkibi bilan aniqlang.

Maxsus yashirin issiqlikda l birligi J x kg -1 ga ega. Agar m dan massali modda o'tsa qattiq holat suyuqlikka aylantirilsa, u holda issiqlik miqdorining DF olinishi DQ = mƖ formulasi bilan aniqlanadi.

Aytaylik, biz quyidagi natijalarga erishdik:

tajriba oldidan P ostidagi shisha massasi = m 1 kg

tajribadan keyin P ostidagi shisha massasi = m 2 kg

tajriba davomida P da erigan muz massasi = (m 2 -m 1) kg

tajriba oldidan Q ostidagi shisha massasi = m 3 kg

tajribadan keyin Q ostidagi shisha massasi = m 4 kg

tajriba davomida Q da erigan muz massasi = (m 4 - m 3) kg

ampermetr ko'rsatkichi = I, A

voltmetr ko'rsatkichi = V, V

Isitgich yoqilgan vaqt = t min = 60t s

Huni Q boshqaruvi. U tajriba davomida xona haroratida erigan muz massasini aniqlash imkonini beradi. P.da bir xil massali muz eriydi deb taxmin qilish mantiqan toʻgʻri boʻlar edi. Shunday qilib, isitgich tomonidan eritilgan muzning qoʻshimcha massasi:

(m 2 - m 1) - (m 4 - m 3) \u003d m.

Agar Ɩ - sintezning o'ziga xos yashirin issiqligi muz, keyin issiqlik energiyasi, muzning erishi uchun zarur bo'lgan, ml J bo'ladi. U teng bo'lishi kerak elektr energiyasi VI x 60t bo'lgan isitgich tomonidan uzatiladi. Demak, ml = VI x 60t Ɩ = Vl x 60t / m J x kg -1
Muz erishining solishtirma issiqligining qiymati 336 000 J x kg -1 yoki 0 ° C da 1 kg muzni eritish uchun zarur bo'lgan 336 000 J issiqlik energiyasi. 1 kg suv 0°C da muzlaganda bir xil miqdorda issiqlik ajralib chiqadi.
Agar a boshlang'ich muz 0 ° C dan past bo'lsa, muz eriy boshlaguncha haroratni 0 ° C ga ko'tarish uchun qo'shimcha issiqlik kerak bo'ladi.

Ko'pgina uylarda yerto'lalar bor va sabzavotlar ko'pincha qish uchun saqlanadi. Erning izolyatsion xususiyati tufayli podval yozda nisbatan sovuq va qishda nisbatan issiq bo'lib qoladi. Qattiq qish kutilganda, yerto'laga bir barrel suv qo'yiladi. U muzlaganda, chiqarilgan yashirin issiqlik energiyasi yerto'ladagi haroratni 0 ° C ga yaqin saqlashga yordam beradi, bu esa sabzavotlarni muzlashdan himoya qiladi.