Пишем и рассуждаем о физических явлениях
hunter_new
Участник
Баланс:9
 
Сообщения: 1
Регистрация: 09.12.2019

Плавление

hunter_new » 09.12.2019 18:40

+
-1
-
Для начала разберём , что же такое плавление -
Плавление - переход вещества из твердого состояния в жидкое. При нагревании увеличивается температура вещества, и возрастает скорость теплового движения частиц , при этом увеличивается внутренняя энергия тела.
Как же найти энергию , что бы превратить тело из твердого состояния в жидкое ? Для этого нам нужно найти количество теплоты -
-Количество теплоты, необходимой для плавления вещества, равно произведению удельной теплоты плавления на массу данного вещества.
Вот формула -
Q= λ*m

где Q – это количество теплоты, необходимое для того, чтобы расплавить тело массой m.
λ- Удельная теплота плавления , она показывает, какое кол теплоты необходимо для полного превращения 1 кг вещества из твердого состояния в жидкое, взятого при темп плавления.
λ - она читается как лямбда .
Поделиться:

Теги:

ugu
Участник
Баланс:320
 
Сообщения: 58
Регистрация: 17.11.2019

Re: Плавление

ugu » 22.12.2019 00:49

+
3
-
Плавление - переход вещества из твердого состояния в жидкое.
Не хотел в это влезать, но никто не реагирует, а этот взгляд физика с полушкольным образованием остается безнаказанным.
Начнеееем сначала!
Переход из одного состояния вещества в другое физики-подпольщики называют фазовым переходом. Там есть нюансы, но речь не о них. Дело в том, что исследуя влияние передаваемого телу тепла на состояние вещества физики обнаружили, что зависимость прямо пропорциональная, то есть график зависимости проходит через начало координат, или это прямая. Разумно (с точки зрения математики) решили, что есть некий коэффициент пропорциональности (который могут по графику вычислить мои семиклассники) и, таки, вычислили его! Потом, гораздо позднее оказалось, что этот коэффициент не совсем константа и зависит от агрегатного состояния вещества. Но, ведь физик не чукча! Он сразу сообразил, что этим величинам надо дать разные названия И дал, таки! Теплоемкость, удельная теплота плавления, парообразования и тд. Суть этих величин в том, что они, при минимуме физики означают вычисленный на экспериментах коэффициент пропорциональности. Все бы хорошо, ведь практика критерий истины, но вдруг выяснилось (как внезапно наступает зима со снегом в Москве), что этот коэффициент, мягко говоря не совсем адекватен, то есть иногда, ну совсем не коэффициент! После некоторого транса проблема была решена тем что, удельная теплоемкость зависит от объема и от давления, даже формулы подогнали. И в приближенных расчетах все это работает, хотя физика не совсем ясна, даже после подключения квантовой физики.
Но вот чего не понятно, так это смысл статьи, которой я оппонирую. Что хотел сказать автор?
.

Аватара пользователя
Director
Эксперт
Баланс:6139
 
Сообщения: 389
Регистрация: 20.06.2018

Re: Плавление

Director » 17.01.2020 21:08

+
1
-
ugu писал(а):
22.12.2019 00:49
Но вот чего не понятно, так это смысл статьи, которой я оппонирую. Что хотел сказать автор?
Автор hunter_new говорить ничего не хотел, а просто сделал копипасту. Зачем - не понятно, да и бог с ним.

А вот теплота и агрегатные состояния вещества - это крайне интересная тема.
Особенно интересны нижеследующие факты.
Переход из одного состояния вещества в другое физики-подпольщики называют фазовым переходом. .... исследуя влияние передаваемого телу тепла на состояние вещества физики обнаружили, ... коэффициент не совсем константа и зависит от агрегатного состояния вещества....

...величинам .. дать разные названия Теплоемкость, удельная теплота плавления, парообразования и тд. Суть этих величин в том, что они, при минимуме физики означают вычисленный на экспериментах коэффициент пропорциональности. ... этот коэффициент,... совсем не коэффициент!

После некоторого транса проблема была решена тем что, удельная теплоемкость зависит от объема и от давления, даже формулы подогнали. И в приближенных расчетах все это работает, хотя физика не совсем ясна
Уважаемый ugu, можете ли вы изложить свое объяснение сути тепловой энергии и сути перехода вещества из одного состояния в другое?

ugu
Участник
Баланс:320
 
Сообщения: 58
Регистрация: 17.11.2019

Re: Плавление

ugu » 07.02.2020 00:40

+
0
-
Уважаемый ugu, можете ли вы изложить свое объяснение сути тепловой энергии и сути перехода вещества из одного состояния в другое?
Честно говоря не очень хочется, я же говорил, что ленив и не люблю, когда меня бьют, а бить будут. Да и занят сильно. Но постараюсь. Только это потребует времени.

Аватара пользователя
Director
Эксперт
Баланс:6139
 
Сообщения: 389
Регистрация: 20.06.2018

Re: Плавление

Director » 07.02.2020 11:34

+
0
-
ugu писал(а):
07.02.2020 00:40
Уважаемый ugu, можете ли вы изложить свое объяснение сути тепловой энергии и сути перехода вещества из одного состояния в другое?
Честно говоря не очень хочется, я же говорил, что ленив и не люблю, когда меня бьют, а бить будут. Да и занят сильно. Но постараюсь. Только это потребует времени.
/скандируя стоя, увлекая публику/
Про-сим! Про-сим! Про-сим!
:)

ugu
Участник
Баланс:320
 
Сообщения: 58
Регистрация: 17.11.2019

Re: Плавление

ugu » 11.02.2020 15:41

+
5
-
Будем считать это первой частью, или вступлением. Блин! Вы так меня втянете в это дело!

О теплоемкости.

Начинал писать несколько раз и отступался, потому что получалась большая статья, писать которую я не готов. Кроме соответствующего уровня знаний не хватает умения скомпоновать текст, лень приводить схемы, формулы. Да вообще лень писать. Но, обещал.
Решил просто обозначить проблемы, показать, что науки в этом нет, что собственно я и хотел сказать в реплике выше – физика уже давно инженерное искусство и не более того.
На каком-то этапе развития производства встала задача определить количество теплоты, необходимое для того, что бы расплавить кусок металла с температуры 0 градусов Цельсия (пусть его). Многие благоговеющие перед наукой считают, что физики, аки псы цепные, накинулись на бедный кусок материи и начали его всесторонне терзать, изучать все его свойства и вскрывать без ножа и с ножом все глубинные тайны. Металл сопротивлялся, но под умелыми руками мастеров постепенно отступал и …. сдался.
Фигушки! Не было этого. Запомните, физик никогда (Н-И-К-О-Г-Д-А) не сделает больше необходимого, сама физика зиждется на этом – помните принцип минимума энергии? Но врать будет об адском труде, примерно как журналист.
Физик не сдвинулся с места. Взял карандаш, лист бумаги, сигару, возможно коньяку и стал думать. Назовем его теоретиком. Берем этот кусок, нагреваем на один градус (термометр имеется), считаем количество теплоты… М-м-м, … ну пусть об этом практик думает. Разделив dQ/dt получаем теплоемкость вещества. Все!
Удивленный простотой решения заказчик бежит искать практика и находит около горна, в саже, ожогах и с полубезумным взглядом надышавшегося дихлофосом таракана. Тот смотрит на результаты и:
- Эй! Постой, а как определить какое количество тепла ушло полезно?
- Ну, не знаю, ты же придумаешь что-нибудь? – но экспериментатор уже забыл о нем.
Через время дельта t, экспериментатор принес результаты:
- Что бы нагреть этот кусок на 1 градус надо 309,14 Дж. Забирай!
Счастливый заказчик несется к технологу:
- Посчитай количество топлива для плавления вот этой горы металла.
Тот чешет репу и признается, что может это сделать весьма приближенно, так как расчеты велись для ТОГО куска металла. Заказчик мчится к балдеющему за детской игрушкой теоретику:
- Ты! Это! ТОГО! …..! ….! Чего это!?
- Да что не так-то?
- …!
- А! Понятно. Ну вы совсем тупые? То была теплоемкость, а вам нужна удельная теплоемкость. Разделите на массу того куска и получите ее. Назовем это удельной темлоемкостью… эээ.. имени Сиримаво Мутавакель, вот!
- Что это?
- Мои имя фамилия.
Теперь, зная количество металла (массу, и, да, не придираться, это именно количество, что бы там не говорили), можно определить теплоту на нагрев любого куска на любое число градусов до температуры плавления.
Но скоро идиллия закончилась. Дорожки были растоптаты, игрушки разбросаны, а горшки поделены – удельная теплоемкость, внезапно стала вести себя не так как хотели физики, она зависит от температуры! Быстро сообразили составить таблицу теплоемкостей по температуре – поищите в инете. Меня всегда интересует вопрос, какую теплоемкость брать, если я нагреваю от нуля до плавления? Небось среднюю? Или ту, что рекомендует конкретный задачник?
Оказалось, так же, что она зависит от наличия и вида примесей, дефектности, от давления и от объема. По первым двум выделилась целая наука, погуглите «эвтектика», «перитектика» и прочие производные этих слов (эвтектоид, перитектоид итд  ) и возрадуйтесь величию физики!
По давлению и объему с твердыми телами, когда я еще интересовался этим, кажется ничего особенного не придумали и в основном стали их применять к газам.
Вот лабораторная работа для определения С(v) и С(p) твердых тел.
https://bb.dvfu.ru/bbcswebdav/orgs/FU50 ... %D0%B2.pdf
Оказалось, что теплоемкость системы зависит от того КАК именно передается системе тепло! Если с постоянным объемом – одно, с постоянным давлением – другое.
Погуглите фамилию Майер (или Мейер) и дывитесь.
Что бы уточнить величины этих теплоемкостей, в начале 20 века Эйнштейн создал квантовую теорию теплоемкости. Суть его размышлений в том, что если теплоемкость функция способа изменения состояния, то эти теплоемкости надо привязать к внутренней энергии и дело в шляпе. Теперь смотрите, этим шагом, так как внутренняя прямо пропорционально зависит от температуры, все вернули в начальное состояние, то есть к зависимости удельной теплоемкости от температуры. Круг замкнулся, из вики «Теория Эйнштейна, однако, недостаточно хорошо согласуется с результатами экспериментов в силу неточности некоторых предположений Эйнштейна, в частности, предположения о равенстве частот колебаний всех осцилляторов.»

Далее Дебай улучшил и тд.
Все это хорошо работало и работает, видимо, для идеальных газов. Которых в природе нет.
Но где здесь исследование свойств, что бы из них вывести величину?

Аватара пользователя
Director
Эксперт
Баланс:6139
 
Сообщения: 389
Регистрация: 20.06.2018

Re: Плавление

Director » 11.02.2020 18:59

+
1
-
Очень кратко (чтобы не сбивать повествование коллеги ugu ) хочу сказать:
- написано интересно, доходчиво;
- проблема обозначена ясно;
- с интересом ждем гипотезу (модель): так что же всё таки происходит внутри куска металла при его нагреве?

ugu
Участник
Баланс:320
 
Сообщения: 58
Регистрация: 17.11.2019

Re: Плавление

ugu » 11.02.2020 22:32

+
2
-
Ну, я гипотез не измышляю, не дорос. Попробую, конечно. Вот вляпался!

Ответить
   ПОМОЩЬ по форуму!