Физический смысл удельной теплоты плавления и удельной теплоты парообразования

В процессе плавления температура кристаллического вещества не изменяется. Поступающая энергия расходуется на разрушение кристаллической решетки, увеличение потенциальной энергии молекул вещества.
При температуре плавления внутренняя энергия вещества в жидком состоянии больше внутренней энергии такой же массы вещества в твёрдом состоянии.

Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо для превращения 1 кг кристаллического вещества, взятого при температуре плавления, в жидкость той же температуры, называется удельной теплотой плавления.

Модель 1

В процессе кристаллизации температура вещества не изменяется. При этом жидкость отдаёт энергию окружающим телам, потенциальная энергия молекул уменьшается.

При температуре кристаллизации внутренняя энергия тела в жидком состоянии больше внутренней энергии в твёрдом состоянии.

При отвердевании кристаллического вещества выделяется точно такое же количество теплоты, которое поглощается при его плавлении.

Рис. 1

В процессе парообразования при кипении температура жидкости не изменяется. В жидкости молекулы связаны друг с другом силами притяжения, в газе же молекулы практически не взаимосвязаны друг с другом. Поступающая энергия расходуется на увеличение потенциальной энергии молекул жидкости, на разрыв связей между молекулами, на образование пара.

Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо для превращения в пар 1 кг жидкости при постоянной температуре, называется удельной теплотой парообразования.

При температуре кипения внутренняя энергия молекул в жидком состоянии меньше внутренней энергии в газообразном состоянии.

В процессе конденсации пара в жидкость его температура не меняется. При этом потенциальная энергия молекул уменьшается, выделяется энергия. Пар, конденсируясь, отдает точно такое же количество энергии, которое идёт на его образование из жидкости.

В таблице удельной теплоты парообразования присутствуют слова: «При температуре кипения и нормальном атмосферном давлении). Указание на нормальное атмосферное давление специально оговаривается потому, что при понижении давления температура кипения воды становится меньше 100 °С, при повышении давления — температура кипения повышается. Например, в скороварках давление повышено в два раза, температура кипения воды при данном давлении — 120 °С.

Температура кипения зависит от давления, оказываемого на свободную поверхность жидкости. При увеличении давления рост и подъём пузырьков внутри жидкости начинается при большей температуре, при уменьшении давления — при меньшей температуре.

Указание на температуру кипения необходимо, так как с поверхности жидкости испарение происходит при любой температуре, но процесс бурного перехода жидкости в пар происходит именно при температуре кипения.