TÁNÍ A TUHNUTÍaneb

O regelaci ledu

Látky mohou mít tři skupenství:PevnéKapalnéPlynnéNapř. led, voda, vodní pára

Skupenství látek se může za jistých podmínek měnit-nastává změna skupenství

tánídesublimace

pevná látka

kapalná látkaplynná látkavypařování

tuhnutí

kondenzace

sublimace

Skupenské přeměny

Tání

Jestliže zahříváme těleso z krystalické látky, zvyšuje sejeho teplota a po dosáhnutí teploty tání tt se pře-měňuje na kapalinu se stejnou teplotou.

Graf táníGrafická závislost přijatého tepla Q a teploty tělesa t.

Krystalická látka přijímá teplo - zvětšuje se kinetická ener-gie kmitavého pohybu částic. Částice zvětšují rozkmity a vzdálenost mezi nimi - narůstá jejich potenciální energie.

kJ

Q

Co

t

ot

Graf táníGrafická závislost přijatého tepla Q a teploty tělesa t.

Když látka dosáhne teploty tání, narušuje se vazba mezičásticemi mřížky - mřížka se rozpadává, látka taje.

kJ

Q

Co

t

ot

tt

1Q

Graf táníGrafická závislost přijatého tepla Q a teploty tělesa t.

Přestože při tání látka přijímá teplo, nemění se její teplota.

kJ

Q

Co

t

ot

tt

1Q

Graf táníGrafická závislost přijatého tepla Q a teploty tělesa t.

Aby všechna látka roztála, musí při teplotě tání tt přijmout skupenské teplo tání Lt.

kJ

Q

Co

t

ot

tt

1Q tL

Skupenské teplo tání Lt:- je teplo, které přijme těleso z krystalické látky při teplotě tání, aby se přeměnilo na kapalinu se stejnou teplotou.

Měrné skupenské teplo tání lt - je teplo, které přijme těleso z krystalické látky s hmot- ností 1 kg při teplotě tání, aby se přeměnilo na kapalinu se stejnou teplotou.

m

Ll t

t

m

Ll t

t kg

kJ 1kJ.kg

Graf táníGrafická závislost přijatého tepla Q a teploty tělesa t.

Další přijímání tepla znamená zahřívání látky už v kapalném skupenství.

kJ

Q

Co

t

ot

tt

1Q tL

Jestliže krystalická látka přijímá teplo, zvětšuje se Ek

kmitavého pohybu částic. Částice zvětšují rozkmity,čímž se zvětšuje vzdálenost mezi nimi.

Při teplotě tání tt se rozkmity zvětší natolik, žese narušuje vazba mezi částicemi mřížky, mřížkase rozpadává, látka taje.

V různých látkách jsou vazebné síly různě velké, proto mají látky při daném vnějším tlaku různou teplotu tání.

Celkové přijaté teplo při tání tělesa Q

Q1 - teplo na zahřátí pevného tělesa na teplotu tání Lt - skupenské teplo táníQ2 - teplo na zahřátí kapalného tělesa na teplotu t1

kJ

Q

Co

t

ot

tt

1Q tL

1t

2Q

)( otledu1 ttmcQ

)( t1vody2 ttmcQ

mlL tt

2t1 QLQQ

Křivka tání- je grafické znázornení závislosti teploty tání látky na tlaku.

CT

Pa

p

Olovo - s rostoucím tlakem se zvyšuje teplota tání.Led - s rostoucím tlakem se snižuje teplota tání.

ledolovo

CT

Pa

p

A A

Regelace ledu (znovuzamrzání):

Pod nataženým drátem je velký tlak a teplota táníje nižší než 0 oC. Nad drátem voda znovu zamrzne.

• Regelace ledu umožňuje skluz při bruslení.• Led pod tlakem brusle taje a vzápětí znovu

tuhne.

m

Ll t

t

Měrné skupenské teplo tuhnutí- je teplo, které odevzdá kapalné těleso o hmotnosti 1 kg při teplotě tání, aby se změnilo na pevnou látku se stejnou teplotou.

Teplota tuhnutí látky je stejná jako teplota tání.

Tuhnutí:- jestliže kapalinu, která vznikla tání krystalické lát- ky, ochlazujeme, mění se při teplote tání na pev- né těleso - tuhne.

Lt - skupenské teplo tuhnutí

lt - měrné skupenské teplo tuhnutí

V okamžiku ztuhnutí se krystalky navzájem dotýkajía tvoří zrna.

Tuhnutí:- ochlazením kapaliny na teplotu tuhnutí se vlivem vazebných sil tvoří krystalizační jádra.

Jak se změní vnitřní energie tělesa z cínu o hmot-nosi 3 kg a teplotou tání, jestliže se přemění z pev-ného skupenství na kapalné se stejnou teplotou?

zvětší se o 0,18 MJ

Řešte úlohu:

Led o hmotnosti 1 kg s počáteční teplotou -10 oCsa přeměnil na vodu s teplotou 20 oC pri normálnímtlaku. Vypočítejte celkové přijaté teplo při této přeměně.

Řešte úlohu:

Q = 439 kJ

Měrné skupenské teplo tání je teplo, které:a) přijme 1 kg krystalické látky při teplotě tuhnutí, aby se změnilo na kapalinu se stejnou teplotou

b) přijme 1 kg kryštalické látky při teplotě tání, aby se změnilo na kapalinu se stejnou teplotou

c) přijme 1 kg amorfní látky při teplotě tání, aby se změnilo na kaapalinu se stejnou teplotou

d) přijme 1 kg amorfní látky při teplotě tuhnutí, aby se změnilo na kapalinu se stejnou teplotou.

Test

1

Souvislost mezi měrným skupenským teplem tání, skupenským teplem tání a hmotností těle-sa je:

m

lL t

t a)

Test

2

m

Ll t

t b)

mlL tt c) mLl tt d)

Jednotkou veličiny měrné skupenské teplo táníje:

1t kJ.kg a) l

Test

3

.kgkJ b) -1t l

1t CkJ. c) l C.kJ1 d) -1

t l