Определение удельной теплоты плавления тугоплавких тел (тел с высокой температурой плавления) представляет нелегкую задачу. Удельная теплота плавления такого легкоплавкого кристалла, как лед, может быть определена при помощи калориметра. Налив в калориметр некоторое количество воды определенной температуры и бросив в нее известную массу льда, уже начавшего таять, т. е. имеющего температуру 0 °С, выждем, пока весь лед не растает и температура воды в калориметре примет неизменяющееся значение. Пользуясь законом сохранения энергии, составим уравнение теплового баланса (§ 209), позволяющее определить удельную теплоту плавления льда. Пусть масса воды (включая водяной эквивалент калориметра) равна m1, масса льда — m2, удельная теплоемкость воды — с, начальная температура воды — t1, конечная — t2, удельная теплота плавления льда — r. Уравнение теплового баланса имеет вид
откуда
В табл. 16 приведены значения удельной теплоты плавления некоторых веществ. Обращает на себя внимание большая теплота плавления льда. Это обстоятельство очень важ- Таблица 16. Удельная теплота плавления некоторых веществ
но, так как оно замедляет таяние льда в природе. Будь удельная теплота плавления значительно меньше, весенние паводки были бы во много раз сильнее. Зная удельную теплоту плавления, мы можем рассчитать, какое количество теплоты необходимо для расплавления какого-либо тела. Если тело уже нагрето до точки плавления, то надо затратить теплоту только на плавление его. Если же оно имеет температуру ниже точки плавления, то надо еще потратить теплоту на нагревание.
Процесс плавления объясняется тем, что при сообщении веществу энергии внутренняя энергия его увеличивается, а, следовательно, молекулы вещества начинают двигаться быстрее, что приводит к разрушению кристаллической решетки. Таким образом, вещество из твердого состояния переходит в жидкое. (При кристаллизации все происходит наоборот) . Температура вещества во время процесса плавления не меняется, так как вся поступающая энергия идет на увеличение внутренней энергии тела. При отвердевании внутренняя энергия уменьшается, и выделяется в окружающую среду.
