Реши задание на изображении
Кратко
- а) кислород — жидкий; б) ртуть — твёрдая; в) медь — жидкая; г) цинк — жидкий.
- Да, можно, если не нагревать выше \(660\,^\circ\text{C}\): цинк расплавится, а алюминиевый сосуд ещё останется твёрдым.
- Останется твёрдым вольфрамовый кусок. Стальной расплавится или размягчится.
- Тугоплавкие металлы выдерживают сильный нагрев, не плавятся и сохраняют прочность при входе корабля в атмосферу.
- \(A\!-\!B\) — охлаждение жидкости;
- \(B\!-\!C\) — кристаллизация (отвердевание) при постоянной температуре;
- \(C\!-\!D\) — охлаждение уже твёрдого вещества.
Почему так
Состояние вещества определяют сравнением температуры с \(t_{\text{пл}}\) и \(t_{\text{кип}}\):
- \(t<t_{\text{пл}}\) — твёрдое;
- \(t_{\text{пл}}<t<t_{\text{кип}}\) — жидкое;
- \(t>t_{\text{кип}}\) — газообразное.
| Вещество | \(t_{\text{пл}}\), °C | \(t_{\text{кип}}\), °C | Заданная \(t\), °C | Состояние |
|---|---|---|---|---|
| Кислород | −219 | −183 | −215 | жидкое |
| Ртуть | −39 | 357 | −40 | твёрдое |
| Медь | 1085 | 2562 | 1086 | жидкое |
| Цинк | 420 | 907 | 450 | жидкое |
Кислород при \(-215\,^\circ\text{C}\) не твёрдый, потому что до \(-219\,^\circ\text{C}\) ещё не охладили, и не газ, потому что это ниже температуры кипения \(-183\,^\circ\text{C}\).
Для цинка:
\[
t_{\text{пл}}(\text{Zn})\approx 420\,^\circ\text{C}
< t_{\text{пл}}(\text{Al})\approx 660\,^\circ\text{C}.
\]
Значит, при температуре примерно \(420\!-\!660\,^\circ\text{C}\) цинк уже жидкий, а алюминий ещё твёрдый.
Для железа и вольфрама: \[ t_{\text{пл}}(\text{Fe})\approx 1539\,^\circ\text{C},\qquad t_{\text{пл}}(\text{W})\approx 3422\,^\circ\text{C}. \] У стали температура плавления ниже, чем у чистого железа, поэтому в расплавленном железе стальной кусок не сохранится, а вольфрамовый — да.
На участке \(B\!-\!C\) температура постоянна, хотя вещество продолжает отдавать тепло: это теплота кристаллизации. В это время одновременно есть и жидкость, и твёрдая фаза.
Для нижней таблицы измерений нужны результаты опыта — по фотографии без чисел её заполнить нельзя.
