Тепловые Явления — Задание 18 ОГЭ по физике №00006046
Тепловые Явления
№2. Задание 18
ID: 00006046
Полиморфные превращения металлов
Металлы представляют собой поликристаллические тела, состоящие из большого числа мелких (10-1 - 10-5 см), хаотично ориентированных по отношению друг к другу кристаллов.
Многие металлы (в том числе железо) в зависимости от температуры могут существовать в разных кристаллических формах или, как их называют, в разных полиморфных модификациях. В результате полиморфного превращения атомы кристаллического тела, имеющего решётку одного типа, перестраиваются таким образом, что образуется кристаллическая решётка другого типа. Полиморфное превращение - обратимый процесс; он происходит как при нагреве, так и при охлаждении твёрдого тела. Вновь образующиеся полиморфные модификации являются следствием возникновения центров кристаллизации и роста кристаллов, подобно кристаллизации из жидкого состояния. Превращение одной полиморфной формы в другую при нагреве чистого металла сопровождается поглощением тепла и происходит при постоянной температуре. На термической кривой (в координатах температура - время) превращение отмечается горизонтальным участком. При охлаждении происходит выделение тепла при такой же температуре, что и при нагреве. Температура, при которой происходит переход из одного типа кристаллической решётки в другой, носит название температуры полиморфного превращения. Так как полиморфные модификации вещества отличаются внутренней структурой, то свойства их различны. Полиморфные превращения сопровождаются скачкообразным изменением свойств металлов или сплавов: удельного объёма, теплоёмкости, тепло- и электропроводности, магнитных, механических и химических свойств. Ярким примером полиморфизма у неметаллических материалов является наличие двух кристаллографических модификаций чистого углерода, известных как алмаз и графит. Оба материала являются идентичными по химическому составу и различаются лишь кристаллической структурой. В результате свойства алмаза и графита оказываются существенно различными. Графит - это мягкий, хрупкий и непрозрачный материал, в то время как алмаз является одним из наиболее твёрдых минералов, встречающихся в природе, и, как правило, прозрачен.
На рисунке представлен график зависимости температуры от времени в процессе охлаждения железа. Первоначально железо находилось в жидком состоянии, температура плавления железа равна 1539 °С. Скорость отвода тепла в процессе охлаждения оставалась постоянной. Сколько полиморфных превращений кристаллического железа наблюдалось в процессе охлаждения? Ответ поясните.
Источник: ФИПИ
Решение
Дано:
вода при комнатной температуре, вакуумный насос откачивает воздух под колоколомНайти:
можно ли заставить воду закипеть без нагрева ⠀Решение:
Условие кипения: давление насыщенного пара воды равно внешнему давлению. При нормальном атмосферном давлении $p_0 = 101\,\text{кПа}$ вода кипит при $T = 100\,°\text{C}$. Если насос откачивает воздух, внешнее давление $p$ над водой уменьшается: $$p \lt p_0$$ При уменьшении давления температура кипения понижается. Когда давление станет равным давлению насыщенного пара воды при комнатной температуре (~20 °C, $p_\text{нас} \approx 2{,}3\,\text{кПа}$), вода начнёт кипеть. Следовательно, да, воду можно заставить закипеть без нагревания, понизив давление над её поверхностью.Ответ
Видеоразбор
Другие задания по теме «Тепловые Явления» (8)
- Задание 18 №00022520 — Масса радиоактивного изотопа углерода в степени 14 индекс 6 C в останках…
- Задание 18 №00021725 — Космонавт, находящийся в невесомости на космическом корабле, выдавил из тюбика…
- Задание 18 №00021722 — Изменится ли и, если изменится, то как, намокание древесины, если её натереть…
- Задание 18 №00018552 — Название планеты Наличие атмосферы Наличие магнитного поля Меркурий Отсутствует…
- Задание 18 №00018551 — На рисунке приведена сравнительная таблица данных для планет земной группы. На…
- Задание 18 №00018550 — Можно ли утверждать, что Земля — единственная планета Солнечной системы, где…
- Задание 18 №00011406 — Можно ли воду, имеющую температуру 80 °C, заставить кипеть, не нагревая ее?…
- Задание 18 №00011402 — Во что лучше поместить емкость с мороженым при его приготовлении для наилучшего…