При температуре t = 327 °С свинец начинает плавиться, а его температура перестает расти. Во время плавления свинца температура остается неизменной несмотря на то, что к веществу подводится тепло. Из закона сохранения энергии следует, что подводимая энергия не может бесследно исчезнуть. В кристаллах (свинец – это кристаллическое тело) молекулы (или атомы) расположены в строгом порядке. Однако и в кристаллах они находятся в тепловом движении (колеблются около положения равновесия). При нагревании свинца средняя скорость движения молекул возрастает. Возрастает и их средняя кинетическая энергия и температура. Размах колебаний молекул (или атомов) при этом увеличивается. На графике это участок ВС.

Когда свинец нагреется до температуры плавления, то нарушается порядок в расположении молекул или атомов в кристаллах. Кристалл свинца теряет свою форму, происходит разрушение кристаллической решетки. Вещество плавится, переходя из твердого состояния в жидкое. Вся подводимая энергия идет на разрушение кристаллической решетки. Этому процессу соответствует горизонтальный участок СД.

Рис. 1. График плавления

При дальнейшем нагревании жидкого свинца его температура будет расти. Это соответствует участку DE. Если прекратить подачу энергии, то температуры жидкого свинца будет уменьшаться, это соответствует участку EF на графике.

При отвердевании кристаллического вещества выделяется такое же количество теплоты, которое поглощается при его плавлении. Средняя кинетическая энергия и скорость молекул уменьшаются, расположение частиц становится упорядоченным, образуется кристалл. Это соответствует участку FG на графике.

Опыты показывают, что для превращения различных кристаллических веществ одной и той же массы в жидкость при температуре плавления требуется разное количество теплоты.

Удельная теплота плавления обозначается λ (греческая буква «ламбда»). Ее единица — 1

Определяют удельную теплоту плавления опытным путем. Было установлено, что удельная теплота плавления льда Это означает, что для превращения куска льда массой 1 кг, взятого при температуре 0 °С, в воду той же температуры требуется затратить энергии. А чтобы расплавить брусок свинца массой 1 кг, взятого при его температуре плавления, потребуется затратить энергии.

Следовательно, при температуре плавления внутренняя энергия вещества в жидком состоянии больше внутренней энергии такой же массы вещества в твердом состоянии.

Чтобы вычислить количество теплоты Q, необходимое для плавления кристаллического тела массой m, взятого при температуре плавления и нормальном атмосферном давлении, нужно удельную теплоту плавления λ умножить на массу тела m:

Q = λm.