Изменение агрегатных состояний вещества: плавление, парообразование, уравнение теплового баланса: ЕГЭ по физике

Тема изучает фазовые переходы: плавление и кристаллизацию, парообразование (испарение и кипение) и конденсацию, а также применение уравнения теплового баланса для расчёта теплообмена при этих процессах. Ключевые формулы: Q = λm (плавление), Q = Lm (парообразование), Q = cmΔt (нагрев/охлаждение).

Что нужно знать

• Плавление — переход твёрдого тела в жидкое при температуре плавления; кристаллизация — обратный процесс.
• Удельная теплота плавления λ (Дж/кг) — количество теплоты для плавления 1 кг вещества при температуре плавления.
• Парообразование: испарение (с поверхности при любой температуре) и кипение (по всему объёму при температуре кипения).
• Удельная теплота парообразования L (Дж/кг) — количество теплоты для превращения 1 кг жидкости в пар при температуре кипения.
• Конденсация — обратный парообразованию процесс, сопровождается выделением теплоты.
• Уравнение теплового баланса: Qотданное = Qполученное (в теплоизолированной системе).

Термины и понятия

• Плавление: процесс перехода вещества из твёрдого состояния в жидкое при постоянной температуре.
• Кристаллизация (отвердевание): процесс перехода вещества из жидкого состояния в твёрдое при постоянной температуре.
• Удельная теплота плавления (λ): физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо для плавления 1 кг кристаллического…
• Парообразование: процесс перехода жидкости в газообразное состояние.
• Испарение: парообразование, происходящее с поверхности жидкости при любой температуре.
• Кипение: интенсивное парообразование, происходящее по всему объёму жидкости при температуре кипения.
• Удельная теплота парообразования (L): физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо для превращения 1 кг жидкости…
• Конденсация: процесс перехода газа (пара) в жидкость, сопровождается выделением теплоты.

Частые ошибки

• Забывают, что при фазовых переходах температура постоянна, и используют Q = cmΔt для участка плавления или кипения.
• Путают удельную теплоту плавления λ и удельную теплоёмкость c (размерности и физический смысл).
• Не учитывают знак теплоты: при охлаждении, конденсации и кристаллизации теплота выделяется (Q отрицательно в уравнении баланса).
• Ошибочно считают, что испарение происходит только при кипении, или что кипение начинается при любой температуре.

Как пройти тему

В курсе «Физика» тема «Изменение агрегатных состояний вещества: плавление, парообразование, уравнение теплового баланса» занимает 2 занятия по 40 минут: репетитор объясняет материал, задаёт вопросы как на экзамене, разбирает ваши ответы и в конце ставит оценку. Это обзор темы, полный разбор — в занятии. ИИ может ошибаться: проверяйте важное по учебнику. Занятия не заменяют живого репетитора и не гарантируют результат на экзамене.

Другие темы раздела

• Основные положения МКТ, масса и размеры молекул, количество вещества, постоянная Авогадро
• Идеальный газ: основное уравнение МКТ, температура и средняя кинетическая энергия молекул
• Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева — Клапейрона), изопроцессы и их графики
• Насыщенный и ненасыщенный пар, влажность воздуха, кипение
• Строение и свойства жидкостей и твёрдых тел, поверхностное натяжение, кристаллические и аморфные тела
• Внутренняя энергия, работа в термодинамике, количество теплоты, первый закон термодинамики

← Предыдущая тема: Тепловые машины, КПД теплового двигателя, цикл Карно
Следующая тема: Электрический заряд, закон сохранения заряда, закон Кулона

Все темы: ЕГЭ по физике