Итак, кристаллические вещества имеют определенные температуры плавления и отвердевания (точки плавления). Аморфные тела размягчаются при повышении температуры постепенно. В табл. 15 приведены точки плавления некоторых веществ.
Таблица 15. Температура плавления некоторых веществ
?268.1. Насыпьте немного нафталина в пробирку и опустите ее в кипяток. При этом нафталин расплавится. Вынув пробирку из кипятка, опустите в нафталин лабораторный термометр и записывайте температуру через каждые полминуты. Как по этим данным определить температуру плавления нафталина?
§ 269. Удельная теплота плавления. Мы видели, что сосуд со льдом и водой, внесенный в теплую комнату, не нагревается до тех пор, пока весь лед не растает. При этом из льда при 0 °С получается вода при той же температуре. В это время к смеси лед — вода притекает теплота и, следова-
501
тельно, внутренняя энергия этой смеси увеличивается *). Отсюда мы должны сделать вывод, что внутренняя энергия воды при 0 °С больше, нем внутренняя энергия льда при той же температуре. Так как кинетическая энергия молекул воды и льда при 0 °С одна и та же, то приращение внутренней энергии при плавлении является приращением потенциальной энергии молекул.
Опыт обнаруживает, что сказанное справедливо для всех кристаллов. При плавлении кристалла необходимо непрерывно увеличивать внутреннюю энергию системы, причем температура кристалла и расплава остается неизменной. Обычно увеличение внутренней энергии происходит при передаче кристаллу некоторого количества теплоты. Той же цели можно достигнуть и путем совершения работы, например трением. Итак, внутренняя энергия расплава всегда больше, нем внутренняя энергия такой же массы кристаллов при той же температуре. Это означает, что упорядоченное расположение частиц (в кристаллическом состоянии) соответствует меньшей энергии, чем неупорядоченное (в расплаве).
Количество теплоты, необходимое для перехода единицы массы кристалла в расплав той же температуры, называют удельной теплотой плавления кристалла. Она выражается в джоулях на килограмм (Дж/кг). далее