Nodarbības tēma: “Īpašais saplūšanas siltums. Kušanas grafiki un

kristālisko ķermeņu sacietēšana."

Nodarbības mērķi:

Attīstīt spēju uzzīmēt kristāliskā ķermeņa temperatūras grafiku atkarībā no sildīšanas laika;

Ieviest īpatnējā saplūšanas siltuma jēdzienu;

Ievadiet formulu, lai aprēķinātu siltuma daudzumu, kas nepieciešams, lai izkausētu kristālisku ķermeni ar masu m, kas ņemts kušanas temperatūrā.

Attīstīt spēju salīdzināt, pretstatīt un vispārināt materiālu.

Precizitāte grafiku sastādīšanā, smags darbs, spēja pabeigt iesāktos darbus.

Nodarbības epigrāfs:

"Bez šaubām, visas mūsu zināšanas sākas ar pieredzi."

Kants (vācu filozofs 1724-1804)

"Nav kauns nezināt, kauns nav mācīties"

(krievu tautas sakāmvārds)

Nodarbību laikā:

es Laika organizēšana. Nodarbības tēmas un mērķu noteikšana.

II. Nodarbības galvenā daļa.

1. Zināšanu atjaunināšana:

Padomē ir 2 cilvēki:

Aizpildiet definīcijā trūkstošos vārdus.

“Molekulas kristālos atrodas..., tās kustas..., noteiktās vietās noturas ar molekulārās pievilkšanās spēkiem. Karsējot ķermeņus, molekulu vidējais kustības ātrums ..., un molekulu vibrācijas ..., spēki, kas tos notur, ..., viela pāriet no cieta stāvokļa šķidrā, šo procesu sauc ... ".

“Molekulas izkausētā vielā atrodas..., tās kustas... un... noteiktās vietās notur molekulārās pievilkšanās spēki. Kad ķermenis atdziest, molekulu vidējais kustības ātrums ..., vibrāciju diapazons ... un spēki, kas tās notur ..., viela pāriet no šķidra stāvokļa uz cietu, šo procesu sauc par .. .

Pārējā klase strādā pie mini pārbaudes kartēm ()

Tabulu vērtību izmantošana Lukašika problēmu kolekcijā.

Variants #1

1. Svins kūst 327 0C temperatūrā. Ko jūs varat teikt par svina sacietēšanas temperatūru?

A) Tas ir vienāds ar 327 0C.

B) Tas ir augstāks par temperatūru

kušana.

2. Kādā temperatūrā dzīvsudrabs iegūst kristālisku struktūru?

A) 4200C; B) - 390C;

3. Zemē 100 km dziļumā temperatūra ir aptuveni 10 000C. Kurš metāls: Cinks, alva vai dzelzs ir neizkausētā stāvoklī.

A) cinks. B) Alva. B) Dzelzs

4. Gāzei, kas izplūst no reaktīvās lidmašīnas sprauslas, ir 500 - 7000C temperatūra. Vai uzgali var izgatavot no?

Vai es varu. B) Tas nav iespējams.

Kristālisko ķermeņu kušana un sacietēšana.

Variants Nr.2

1. Kad kristāliska viela kūst, tās temperatūra ...

B) samazinās.

2. Kādā temperatūrā cinks var būt cietā un šķidrā stāvoklī?

A) 4200C; B) - 390C;

B) 1300 - 15000С; D) 00C; D) 3270C.

3. Kurš metāls: cinks, alva vai dzelzs izkusīs vara kušanas temperatūrā?

A) cinks. B) Alva. B) Dzelzs

4. Raķetes ārējās virsmas temperatūra lidojuma laikā paaugstinās līdz 1500 - 20000C. Kādi metāli ir piemēroti raķešu ārējās apvalka izgatavošanai?

A) Tērauds. B). Osmijs. B) Volframs

D) Sudrabs. D) varš.

Kristālisko ķermeņu kušana un sacietēšana.

Variants Nr.3

1. Alumīnijs sacietē 6600C temperatūrā. Ko jūs varat teikt par alumīnija kušanas temperatūru?

A) Tas ir vienāds ar 660 0C.

B) Tas ir zem kušanas temperatūras.

B) Tas ir augstāks par temperatūru

kušana.

2. Kādā temperatūrā tērauda kristāliskā struktūra sabrūk?

A) 4200C; B) - 390C;

B) 1300 - 15000С; D) 00C; D) 3270C.

3. Uz Mēness virsmas naktī temperatūra pazeminās līdz -1700C. Vai šo temperatūru var izmērīt ar dzīvsudraba un spirta termometriem?

A) Tas nav iespējams.

B) Varat izmantot spirta termometru.

C) Varat izmantot dzīvsudraba termometru.

D) Varat izmantot gan dzīvsudraba, gan spirta termometrus.

4. Kurš metāls, kad tas ir izkusis, var sasaldēt ūdeni?

A) Tērauds. B) cinks. B) Volframs.

D) Sudrabs. D) Dzīvsudrabs.

Kristālisko ķermeņu kušana un sacietēšana.

Variants Nr.4

1. Izkausētas vielas kristalizācijas (sacietēšanas) laikā tās temperatūra ...

A) nemainīsies. B) palielinās.

B) samazinās.

2. Zemākā gaisa temperatūra -88,30C reģistrēta 1960.gadā Antarktīdā Vostokas zinātniskajā stacijā. Kādu termometru var izmantot šajā vietā uz Zemes?

A) Dzīvsudrabs. B) Alkohols

C) Varat izmantot gan dzīvsudraba, gan spirta termometrus.

D) Nedrīkst lietot ne dzīvsudraba, ne spirta termometrus.

3. Vai alumīnija pannā ir iespējams izkausēt varu?

Vai es varu. B) Tas nav iespējams.

4. Kuram metālam ir kristāla režģis, kas tiek iznīcināts visaugstākajā temperatūrā?

A) Tēraudā. B) Varā. B) volframā.

D) Platīns D) Osmijs.

2. Pie tāfeles rakstītā pārbaude. Kļūdu labošana.

3. Jauna materiāla apguve.

a) Filmas demonstrēšana. "Cietas vielas kušana un kristalizācija"

b) Ķermeņa fiziskā stāvokļa izmaiņu grafika sastādīšana. (2 slaidi)

c) detalizēta grafika analīze ar katra grafika segmenta analīzi, visu fizisko procesu izpēte, kas notiek noteiktā grafika intervālā. (3 slaidi)

kūst?

A) 50 0С B) 1000 С C) 6000 С D) 12 000 С

0 3 6 9 min.

D) 16 min. D) 7 min.

Variants Nr.2 0C

segments AB? 1000

D) Sacietēšana. B C

segments BV?

A) Apkure. B) Dzesēšana. B) Kušana. 500

D) sacietēšana D

3. Kādā temperatūrā process sākās?

rūdīšana?

A) 80 0C. B) 350 0С C) 3200 С

D) 450 0С D) 1000 0С

4. Cik ilgi ķermenis sacietēja? 0 5 10 min.

A) 8 min. B) 4 min. B) 12 min.

D) 16 min. D) 7 min.

A) Palielināts. B) Samazināts. B) nav mainījies.

6. Kāds process grafikā raksturo VG segmentu?

A) Apkure. B) Dzesēšana. B) Kušana. D) Sacietēšana.

Kristālisko cieto vielu kušanas un sacietēšanas grafiks.

Variants Nr.3 0C

1.Kurš process grafikā raksturo 600 G

segments AB?

A) Apkure. B) Dzesēšana. B) Kušana.

D) Sacietēšana. B C

2. Kādu procesu grafikā raksturo

segments BV?

A) Apkure. B) Dzesēšana. B) Kušana. 300

D) Sacietēšana.

3. Kādā temperatūrā process sākās?

kūst?

A) 80 0С B) 3500 С C) 3200 С D) 4500 С

4. Cik ilgi ķermenis izkusa? A

A) 8 min. B) 4 min. B) 12 min. 0 6 12 18 min.

D) 16 min. D) 7 min.

5. Vai kausēšanas laikā mainījās temperatūra?

A) Palielināts. B) Samazināts. B) nav mainījies.

6. Kāds process grafikā raksturo VG segmentu?

A) Apkure. B) Dzesēšana. B) Kušana. D) Sacietēšana.

Kristālisko cieto vielu kušanas un sacietēšanas grafiks.

Variants Nr.4 0C

1. Kāds process grafikā raksturo A

segments AB? 400

A) Apkure. B) Dzesēšana. B) Kušana.

D) Sacietēšana. B C

2. . Kādu procesu grafikā raksturo

segments BV?

A) Apkure. B) Dzesēšana. B) Kušana. 200

D) Sacietēšana

3. Kādā temperatūrā process sākās?

rūdīšana?

A) 80 0C. B) 350 0С C) 3200 С D

D) 450 0С D) 1000 0С

4. Cik ilgi ķermenis sacietēja? 0 10 20 min.

A) 8 min. B) 4 min. B) 12 min.

D) 16 min. D) 7 min.

5. Vai cietēšanas laikā mainījās temperatūra?

A) Palielināts. B) Samazināts. B) nav mainījies.

6. Kāds process grafikā raksturo VG segmentu?

A) Apkure. B) Dzesēšana. B) Kušana. D) Sacietēšana.

III. Nodarbības kopsavilkums.

IV. Mājas darbs (diferencēts) 5 slaids

V. Nodarbības vērtēšana.

Lai efektīvi plānotu visus būvdarbus, ir jāzina, cik ilgs laiks nepieciešams betona sacietēšanai. Un šeit ir virkne smalkumu, kas lielā mērā nosaka uzbūvētās konstrukcijas kvalitāti. Zemāk mēs detalizēti aprakstīsim, kā risinājums tiek žāvēts un kam jāpievērš uzmanība, organizējot saistītās darbības.

Lai materiāls būtu uzticams, ir svarīgi pareizi organizēt tā žāvēšanu

Cementa javas polimerizācijas teorija

Lai vadītu procesu, ir ļoti svarīgi precīzi saprast, kā tas notiek. Tāpēc jau iepriekš ir vērts izpētīt, kas ir cementa sacietēšana (kā no betona izgatavot puķupodus, uzzini šeit).

Faktiski šis process ir vairākos posmos. Tas ietver gan stiprības stiprināšanu, gan pašu žāvēšanu.

Apskatīsim šos posmus sīkāk:

• Betona un citu cementa bāzes javu sacietēšana sākas ar tā saukto iestatīšanu. Šajā gadījumā veidnē esošā viela nonāk primārā reakcijā ar ūdeni, kuras dēļ tā sāk iegūt noteiktu struktūru un mehānisko izturību.
• Iestatīšanas laiks ir atkarīgs no daudziem faktoriem. Ja par standartu ņemam gaisa temperatūru 200C, tad M200 šķīdumam process sākas aptuveni divas stundas pēc ieliešanas un ilgst aptuveni pusotru stundu.
• Pēc sacietēšanas betons sacietē. Šeit lielākā daļa cementa granulu reaģē ar ūdeni (šī iemesla dēļ procesu dažreiz sauc par cementa hidratāciju). Optimāli apstākļi hidratācijai ir gaisa mitrums aptuveni 75% un temperatūra no 15 līdz 200C.
• Pie temperatūras, kas zemāka par 100C, pastāv risks, ka materiāls nesasniegs savu projektēto stiprību, tāpēc darbam ziemā jāizmanto speciālas pretsala piedevas.

Stiprināšanas grafiks

• Gatavās konstrukcijas izturība un šķīduma sacietēšanas ātrums ir savstarpēji saistīti. Ja sastāvs pārāk ātri zaudē ūdeni, tad ne visam cementam būs laiks reaģēt, un konstrukcijas iekšpusē veidosies zema blīvuma kabatas, kas var kļūt par plaisu un citu defektu avotu.

Piezīme! Dzelzsbetona griešana ar dimanta diskiem pēc polimerizācijas bieži vien skaidri parāda plātņu neviendabīgo struktūru, kas izlietas un žāvētas, pārkāpjot tehnoloģiju.

Foto griezums ar skaidri redzamiem defektiem

• Ideālā gadījumā šķīdumam ir vajadzīgas 28 dienas pirms pilnīgas sacietēšanas.. Taču, ja konstrukcijai nav pārāk stingras prasības attiecībā uz nestspēju, tad to var sākt ekspluatēt trīs līdz četru dienu laikā pēc ieliešanas.

Plānojot būvniecības vai remontdarbus, ir svarīgi pareizi novērtēt visus faktorus, kas ietekmēs šķīduma dehidratācijas ātrumu (lasiet arī rakstu “Neautoklāvēts gāzbetons un tā īpašības”).

Eksperti uzsver šādus punktus:

Vibrācijas blīvēšanas process

• Pirmkārt, vides apstākļiem ir izšķiroša nozīme. Atkarībā no temperatūras un mitruma ielietais tonālais krēms var vai nu izžūt dažu dienu laikā (un tad nesasniegs paredzēto izturību), vai arī palikt slapjš ilgāk par mēnesi.
• Otrkārt - iepakojuma blīvums. Jo blīvāks materiāls, jo lēnāk tas zaudē mitrumu, kas nozīmē, ka cementa hidratācija notiek efektīvāk. Blīvēšanai visbiežāk tiek izmantota vibrācijas apstrāde, bet, veicot darbus pašam, var iztikt ar bajonēšanu.

Padoms! Jo blīvāks materiāls, jo grūtāk to apstrādāt pēc sacietēšanas. Tāpēc konstrukcijām, kas būvētas, izmantojot vibrācijas blīvēšanu, betonā visbiežāk ir nepieciešama caurumu dimanta urbšana: parastie urbji nolietojas pārāk ātri.

• Arī materiāla sastāvs ietekmē procesa ātrumu. Galvenokārt dehidratācijas ātrums ir atkarīgs no pildvielas porainības: keramzīts un izdedži uzkrāj mikroskopiskas mitruma daļiņas un izdala tās daudz lēnāk nekā smiltis vai grants.
• Tāpat, lai palēninātu žūšanu un efektīvāk iegūtu spēku, plaši tiek izmantotas mitrumu aizturošas piedevas (bentonīts, ziepju šķīdumi u.c.). Protams, konstrukcijas cena palielinās, taču jums nav jāuztraucas par priekšlaicīgu izžūšanu.

Modifikators betonam

• Papildus visam iepriekšminētajam, instrukcija iesaka pievērst uzmanību veidņu materiālam. Neapmales dēļu porainās sienas no malu zonām izsūc ievērojamu daudzumu šķidruma. Tāpēc, lai nodrošinātu izturību, labāk ir izmantot veidņus no metāla paneļiem vai ieklāt polietilēna plēvi koka kastes iekšpusē.

Poraini veidņi aktīvi “izvelk” mitrumu no materiāla

Padomi procesa organizēšanai

Betona pamatu un grīdu pašliešana jāveic pēc noteikta algoritma.

Lai saglabātu mitrumu materiāla biezumā un veicinātu maksimālu stiprības pieaugumu, jums jārīkojas šādi:

• Sākumā veicam kvalitatīvu veidņu hidroizolāciju. Lai to izdarītu, mēs pārklājam koka sienas ar polietilēnu vai izmantojam īpašus plastmasas saliekamos paneļus.
• Šķīdumā ievietojam modifikatorus, kuru iedarbības mērķis ir samazināt šķidruma iztvaikošanas ātrumu. Var izmantot arī piedevas, kas ļauj materiālam ātrāk iegūt izturību, taču tās ir diezgan dārgas, tāpēc tās galvenokārt izmanto daudzstāvu celtniecībā.
• Pēc tam ielej betonu, rūpīgi sablīvējot. Šim nolūkam vislabāk ir izmantot īpašu vibrācijas instrumentu. Ja šādas ierīces nav, izlieto masu apstrādājam ar lāpstu vai metāla stieni, noņemot gaisa burbuļus.

Jo mazāk mitruma atstāj pirmajās dienās, jo stiprāka būs pamatne.

• Pēc sacietēšanas pārklājiet šķīduma virsmu ar plastmasas apvalku. Tas tiek darīts, lai samazinātu mitruma zudumu pirmajās dienās pēc uzstādīšanas.

Piezīme! Rudenī polietilēns pasargā arī brīvā dabā esošo cementu no nokrišņiem, kas grauj virskārtu.

• Pēc apmēram 7-10 dienām veidņus var demontēt. Pēc demontāžas rūpīgi apsekojam konstrukciju sienas: ja tās ir slapjas, tad var atstāt vaļā, bet, ja ir sausas, labāk pārklāt arī ar polietilēnu.
• Pēc tam ik pēc divām līdz trim dienām noņemam plēvi un pārbaudām betona virsmu. Ja parādās liels daudzums putekļu, plaisas vai materiāla lobīšanās, sasaldēto šķīdumu samitrina ar šļūteni un vēlreiz pārklāj ar polietilēnu.
• Divdesmitajā dienā noņemiet plēvi un turpiniet žūt dabiski.
• Kad ir pagājušas 28 dienas kopš pildīšanas, var sākties nākamais darba posms. Tajā pašā laikā, ja mēs visu izdarījām pareizi, konstrukciju var noslogot “līdz galam” - tās izturība būs maksimāla!

Zinot, cik ilgs laiks nepieciešams betona pamatu sacietēšanai, varēsim pareizi organizēt visus pārējos būvdarbus. Tomēr šo procesu nevar paātrināt, jo cements iegūst nepieciešamās ekspluatācijas īpašības tikai tad, kad tas pietiekami ilgi sacietē (arī uzziniet, kā uzbūvēt betona pagrabu).

Sīkāka informācija par šo jautājumu ir sniegta šī raksta videoklipā.

Lai efektīvi plānotu visus būvdarbus, ir jāzina, cik ilgs laiks nepieciešams betona sacietēšanai. Un šeit ir virkne smalkumu, kas lielā mērā nosaka uzbūvētās konstrukcijas kvalitāti. Zemāk mēs detalizēti aprakstīsim, kā risinājums tiek žāvēts un kam jāpievērš uzmanība, organizējot saistītās darbības.

Cementa javas polimerizācijas teorija

Lai vadītu procesu, ir ļoti svarīgi precīzi saprast, kā tas notiek. Tāpēc ir vērts iepriekš izpētīt, kas ir cementa sacietēšana ().

Faktiski šis process ir vairākos posmos. Tas ietver gan stiprības stiprināšanu, gan pašu žāvēšanu.

Apskatīsim šos posmus sīkāk:

• Betona un citu cementa bāzes javu sacietēšana sākas ar tā saukto iestatīšanu. Šajā gadījumā veidnē esošā viela nonāk primārā reakcijā ar ūdeni, kuras dēļ tā sāk iegūt noteiktu struktūru un mehānisko izturību.
• Iestatīšanas laiks ir atkarīgs no daudziem faktoriem. Ja par standartu ņemam gaisa temperatūru 20 0 C, tad M200 šķīdumam process sākas aptuveni divas stundas pēc ieliešanas un ilgst aptuveni pusotru stundu.
• Pēc sacietēšanas betons sacietē. Šeit lielākā daļa cementa granulu reaģē ar ūdeni (šī iemesla dēļ procesu dažreiz sauc par cementa hidratāciju). Optimāli apstākļi hidratācijai ir gaisa mitrums aptuveni 75% un temperatūra no 15 līdz 20 0 C.
• Temperatūrā, kas zemāka par 10 0 C, pastāv risks, ka materiāls nesasniegs savu projektēto stiprību, tādēļ darbam ziemā jāizmanto speciālas pretsala piedevas.

• Gatavās konstrukcijas izturība un šķīduma sacietēšanas ātrums ir savstarpēji saistīti. Ja sastāvs pārāk ātri zaudē ūdeni, tad ne visam cementam būs laiks reaģēt, un konstrukcijas iekšpusē veidosies zema blīvuma kabatas, kas var kļūt par plaisu un citu defektu avotu.

Piezīme! Dzelzsbetona griešana ar dimanta diskiem pēc polimerizācijas bieži vien skaidri parāda plātņu neviendabīgo struktūru, kas izlietas un žāvētas, pārkāpjot tehnoloģiju.

• Ideālā gadījumā šķīdumam ir vajadzīgas 28 dienas pirms pilnīgas sacietēšanas.. Taču, ja konstrukcijai nav pārāk stingras prasības attiecībā uz nestspēju, tad to var sākt ekspluatēt trīs līdz četru dienu laikā pēc ieliešanas.

Sacietēšanu ietekmējošie faktori

Plānojot būvniecības vai remontdarbus, ir svarīgi pareizi novērtēt visus faktorus, kas ietekmēs šķīduma dehidratācijas ātrumu ().

Eksperti uzsver šādus punktus:

• Pirmkārt, vides apstākļiem ir izšķiroša nozīme. Atkarībā no temperatūras un mitruma ielietais tonālais krēms var vai nu izžūt dažu dienu laikā (un tad nesasniegs paredzēto izturību), vai arī palikt slapjš ilgāk par mēnesi.
• Otrkārt - iepakojuma blīvums. Jo blīvāks materiāls, jo lēnāk tas zaudē mitrumu, kas nozīmē, ka cementa hidratācija notiek efektīvāk. Blīvēšanai visbiežāk tiek izmantota vibrācijas apstrāde, bet, veicot darbus pašam, var iztikt ar bajonēšanu.

Padoms! Jo blīvāks materiāls, jo grūtāk to apstrādāt pēc sacietēšanas. Tāpēc konstrukcijām, kas būvētas, izmantojot vibrācijas blīvēšanu, betonā visbiežāk ir nepieciešama caurumu dimanta urbšana: parastie urbji nolietojas pārāk ātri.

• Arī materiāla sastāvs ietekmē procesa ātrumu. Galvenokārt dehidratācijas ātrums ir atkarīgs no pildvielas porainības: keramzīts un izdedži uzkrāj mikroskopiskas mitruma daļiņas un izdala tās daudz lēnāk nekā smiltis vai grants.
• Tāpat, lai palēninātu žūšanu un efektīvāk iegūtu spēku, plaši tiek izmantotas mitrumu aizturošas piedevas (bentonīts, ziepju šķīdumi u.c.). Protams, konstrukcijas cena palielinās, taču jums nav jāuztraucas par priekšlaicīgu izžūšanu.

• Papildus visam iepriekšminētajam, instrukcija iesaka pievērst uzmanību veidņu materiālam. Neapmales dēļu porainās sienas no malu zonām izsūc ievērojamu daudzumu šķidruma. Tāpēc, lai nodrošinātu izturību, labāk ir izmantot veidņus no metāla paneļiem vai ieklāt polietilēna plēvi koka kastes iekšpusē.

Betona pamatu un grīdu pašliešana jāveic pēc noteikta algoritma.

Lai saglabātu mitrumu materiāla biezumā un veicinātu maksimālu stiprības pieaugumu, jums jārīkojas šādi:

• Sākumā veicam kvalitatīvu veidņu hidroizolāciju. Lai to izdarītu, mēs pārklājam koka sienas ar polietilēnu vai izmantojam īpašus plastmasas saliekamos paneļus.
• Šķīdumā ievietojam modifikatorus, kuru iedarbības mērķis ir samazināt šķidruma iztvaikošanas ātrumu. Var izmantot arī piedevas, kas ļauj materiālam ātrāk iegūt izturību, taču tās ir diezgan dārgas, tāpēc tās galvenokārt izmanto daudzstāvu celtniecībā.
• Pēc tam ielej betonu, rūpīgi sablīvējot. Šim nolūkam vislabāk ir izmantot īpašu vibrācijas instrumentu. Ja šādas ierīces nav, izlieto masu apstrādājam ar lāpstu vai metāla stieni, noņemot gaisa burbuļus.

• Pēc sacietēšanas pārklājiet šķīduma virsmu ar plastmasas apvalku. Tas tiek darīts, lai samazinātu mitruma zudumu pirmajās dienās pēc uzstādīšanas.

Piezīme! Rudenī polietilēns pasargā arī brīvā dabā esošo cementu no nokrišņiem, kas grauj virskārtu.

• Pēc apmēram 7-10 dienām veidņus var demontēt. Pēc demontāžas rūpīgi apsekojam konstrukciju sienas: ja tās ir slapjas, tad var atstāt vaļā, bet, ja ir sausas, labāk pārklāt arī ar polietilēnu.
• Pēc tam ik pēc divām līdz trim dienām noņemam plēvi un pārbaudām betona virsmu. Ja parādās liels daudzums putekļu, plaisas vai materiāla lobīšanās, sasaldēto šķīdumu samitrina ar šļūteni un vēlreiz pārklāj ar polietilēnu.
• Divdesmitajā dienā noņemiet plēvi un turpiniet žūt dabiski.
• Kad ir pagājušas 28 dienas kopš pildīšanas, var sākties nākamais darba posms. Tajā pašā laikā, ja mēs visu izdarījām pareizi, konstrukciju var noslogot “līdz galam” - tās izturība būs maksimāla!

Secinājums

Zinot, cik ilgs laiks nepieciešams betona pamatu sacietēšanai, varēsim pareizi organizēt visus pārējos būvdarbus. Tomēr šo procesu nevar paātrināt, jo cements iegūst nepieciešamās veiktspējas īpašības tikai tad, kad tas pietiekami ilgi sacietē ().

Sīkāka informācija par šo jautājumu ir sniegta šī raksta videoklipā.

Temperatūrai pazeminoties, viela var mainīties no šķidruma uz cietu stāvokli.

Šo procesu sauc par sacietēšanu vai kristalizāciju.
Vielai sacietējot, izdalās tāds pats siltuma daudzums, kas tiek absorbēts, tai kūstot.

Aprēķinu formulas siltuma daudzumam kušanas un kristalizācijas laikā ir vienādas.

Vienas un tās pašas vielas kušanas un sacietēšanas temperatūra, ja spiediens nemainās, ir vienāda.
Visā kristalizācijas procesā vielas temperatūra nemainās, un tā var vienlaikus pastāvēt gan šķidrā, gan cietā stāvoklī.

SKATĪTIES GRĀMATU PLAUKTU

INTERESANTI PAR KRISTALIZĀCIJU

Krāsains ledus?

Ja plastmasas glāzei ūdens pievienosiet nedaudz krāsas vai tējas lapas, samaisiet un, iegūstot krāsainu šķīdumu, aptiniet glāzi virsū un pakļausiet salam, tad no apakšas līdz galam sāks veidoties ledus kārtiņa. virsmas. Tomēr negaidiet, ka iegūsit krāsainu ledu!

Vietā, kur ūdens sāka sasalt, būs absolūti caurspīdīgs ledus slānis. Tā augšdaļa būs krāsaina un pat stiprāka nekā sākotnējais risinājums. Ja krāsas koncentrācija bija ļoti augsta, tad uz ledus virsmas var palikt tās šķīduma peļķe.
Fakts ir tāds, ka krāsu un sāļu šķīdumos veidojas caurspīdīgs svaigs ledus, jo... augošie kristāli izspiež jebkādus svešus atomus un piemaisījumu molekulas, cenšoties pēc iespējas ilgāk izveidot ideālu režģi. Tikai tad, kad piemaisījumiem nav kur iet, ledus sāk tos iekļaut savā struktūrā vai atstāt tos kapsulu veidā ar koncentrētu šķidrumu. Tāpēc jūras ledus ir svaigs, un pat visnetīrākās peļķes ir pārklātas ar caurspīdīgu un tīru ledu.

Kādā temperatūrā ūdens sasalst?

Vai vienmēr ir nulle grādi?
Bet, ja absolūti tīrā un sausā glāzē ielej vārītu ūdeni un noliek aiz loga aukstumā mīnus 2-5 grādu C temperatūrā, pārklājot ar tīru stiklu un sargājot no tiešiem saules stariem, tad pēc dažām stundām glāzes saturs atdzisīs zem nulles, bet paliks šķidrs.
Ja pēc tam atverat glāzi un iemetat ūdenī ledus vai sniega gabalu vai pat tikai putekļus, tad burtiski jūsu acu priekšā ūdens uzreiz sasalst, izdīgstot garus kristālus visā tilpumā.

Kāpēc?
Šķidruma pārvēršanās kristālā galvenokārt notiek uz piemaisījumiem un neviendabīgumu - putekļu daļiņām, gaisa burbuļiem, nelīdzenumiem uz trauka sienām. Tīram ūdenim nav kristalizācijas centru, un tas var pārdzesēt, paliekot šķidram. Tādā veidā bija iespējams novest ūdens temperatūru līdz mīnus 70°C.

Kā tas notiek dabā?

Vēlā rudenī no apakšas sāk aizsalt ļoti tīras upes un strauti. Caur tīrā ūdens slāni skaidri redzams, ka apakšā esošās aļģes un dreifējošā koksne ir aizaugušas ar irdenu ledus kārtu. Kādā brīdī šis grunts ledus uzpeld, un ūdens virsmu acumirklī saista ledus garoza.

Ūdens augšējo slāņu temperatūra ir zemāka nekā dziļajos, un šķiet, ka sasalšana sākas no virsmas. Tomēr tīrs ūdens sasalst nelabprāt, un ledus veidojas galvenokārt tur, kur ir dūņu suspensija un cieta virsma - pie dibena.

Lejpus ūdenskritumiem un aizsprostu nogāzēm bieži parādās iekšzemes ledus poraina masa, kas aug putojošā ūdenī. Paceļoties virspusē, tas dažkārt aizsprosto visu upes gultni, veidojot tā sauktos sastrēgumus, kas var pat aizsprostot upi.

Kāpēc ledus ir vieglāks par ūdeni?

Ledus iekšpusē ir daudz poru un telpu, kas piepildītas ar gaisu, taču tas nav iemesls, kas izskaidro faktu, ka ledus ir vieglāks par ūdeni. Ledus un bez mikroskopiskām porām
joprojām blīvums ir mazāks nekā ūdens blīvums. Tas viss ir par ledus iekšējās struktūras īpatnībām. Ledus kristālā ūdens molekulas atrodas kristāla režģa mezglos tā, ka katrai no tām ir četri “kaimiņi”.

Savukārt ūdenim nav kristāliskas struktūras, un šķidrumā esošās molekulas atrodas tuvāk viena otrai nekā kristālā, t.i. ūdens ir blīvāks par ledu.
Sākumā, ledus kūstot, izdalītās molekulas joprojām saglabā kristāliskā režģa struktūru, un ūdens blīvums saglabājas zems, bet pakāpeniski kristāliskais režģis tiek iznīcināts, un ūdens blīvums palielinās.
+4°C temperatūrā ūdens blīvums sasniedz maksimumu un pēc tam sāk samazināties, palielinoties temperatūrai, palielinoties molekulu termiskās kustības ātrumam.

Kā peļķe sasalst?

Tam atdziestot, augšējie ūdens slāņi kļūst blīvāki un nogrimst. Viņu vietu ieņem blīvāks ūdens. Šī sajaukšanās notiek, līdz ūdens temperatūra nokrītas līdz +4 grādiem pēc Celsija. Šajā temperatūrā ūdens blīvums ir maksimālais.
Tālāk pazeminoties temperatūrai, augšējie ūdens slāņi var kļūt vairāk saspiesti, un, pakāpeniski atdziestot līdz 0 grādiem, ūdens sāk sasalt.

Rudenī gaisa temperatūra naktī un dienā ir ļoti atšķirīga, tāpēc ledus sasalst slāņos.
Ledus apakšējā virsma uz sasalstošas ​​peļķes ir ļoti līdzīga koka stumbra šķērsgriezumam:
ir redzami koncentriski gredzeni. Pēc ledus gredzenu platuma var spriest par laikapstākļiem. Parasti peļķe sāk salst no malām, jo... ir mazāks dziļums. Iegūto gredzenu laukums samazinās, tuvojoties centram.

INTERESANTI

Ka ēku pazemes daļas caurulēs ūdens nereti sasalst nevis salnā, bet atkusnī!
Tas ir saistīts ar augsnes sliktu siltumvadītspēju. Siltums iet caur zemi tik lēni, ka minimālā temperatūra augsnē iestājas vēlāk nekā uz zemes virsmas. Jo dziļāks, jo lielāka kavēšanās. Bieži salnu laikā augsnei nav laika atdzist, un tikai tad, kad zemē iestājas atkusnis, sals nonāk pazemē.

Ka tad, kad ūdens sasalst noslēgtā pudelē, tas to saplīst. Kas notiek ar glāzi, ja tajā sasaldē ūdeni? Kad ūdens sasalst, tas paplašināsies ne tikai uz augšu, bet arī uz sāniem, un stikls saruks. Tas joprojām novedīs pie stikla iznīcināšanas!

VAI TU ZINĀJI

Ir zināms gadījums, kad labi atdzesētas Narzan pudeles saturs saldētavā, kas atvērts karstā vasaras dienā, acumirklī pārvērtās ledus gabalā.

Interesanti uzvedas metāls “čuguns”, kas kristalizācijas laikā izplešas. Tas ļauj to izmantot kā materiālu plānu mežģīņu režģu un nelielu galda skulptūru mākslinieciskai liešanai. Galu galā, kad tas sacietē, izplešas, čuguns piepilda visu, pat visplānākās veidnes detaļas.

Kubanā ziemā viņi gatavo stiprus dzērienus - “vymorozki”. Lai to izdarītu, vīns tiek pakļauts sala. Ūdens vispirms sasalst, atstājot koncentrētu spirta šķīdumu. To notecina un darbību atkārto, līdz tiek sasniegts vēlamais stiprums. Jo augstāka alkohola koncentrācija, jo zemāka sasalšanas temperatūra.

Lielākais cilvēku reģistrētais krusas akmens nokrita Kanzasā, ASV. Tās svars bija gandrīz 700 grami.

Skābeklis gāzveida stāvoklī mīnus 183 grādu C temperatūrā pārvēršas šķidrumā, un mīnus 218,6 grādu C temperatūrā no šķidruma iegūst cieto skābekli.

Senākos laikos cilvēki izmantoja ledus, lai uzglabātu pārtiku. Karls fon Linde radīja pirmo mājas ledusskapi, ko darbina tvaika dzinējs, kas sūknēja freona gāzi pa caurulēm. Aiz ledusskapja gāze caurulēs kondensējās un pārvērtās šķidrumā. Ledusskapja iekšpusē iztvaikoja šķidrais freons, un tā temperatūra strauji pazeminājās, atdzesējot ledusskapja nodalījumu. Tikai 1923. gadā zviedru izgudrotāji Balzens fon Platens un Karls Muntens radīja pirmo elektrisko ledusskapi, kurā freons no šķidruma pārvēršas gāzē un ņem siltumu no ledusskapī esošā gaisa.

TAS IR JĀ

Ugunsgrēku nodzēš vairāki sausā ledus gabali, kas iemesti degošā benzīnā.
Ir ledus, kas apdedzinātu pirkstus, ja varētu tam pieskarties. To iegūst ļoti augstā spiedienā, pie kura ūdens pārvēršas cietā stāvoklī, ja temperatūra ir krietni virs 0 grādiem pēc Celsija.

Jūsu uzmanībai piedāvājam video nodarbību par tēmu “Kristālisko ķermeņu kušana un sacietēšana. Kušanas un sacietēšanas grafiks." Šeit mēs sākam pētīt jaunu plašu tēmu: “Matērijas agregātie stāvokļi”. Šeit mēs definēsim agregācijas stāvokļa jēdzienu un apsvērsim šādu ķermeņu piemērus. Un paskatīsimies, kā sauc procesus, kuros vielas pāriet no viena agregācijas stāvokļa uz otru, un kā tie ir. Pakavēsimies sīkāk pie cietvielu kušanas un kristalizācijas procesiem un sastādīsim šādu procesu temperatūras grafiku.

Tēma: Vielas agregāti

Nodarbība: Kristālisko ķermeņu kušana un sacietēšana. Kušanas un sacietēšanas grafiks

Amorfie ķermeņi- ķermeņi, kuros atomi un molekulas ir noteiktā veidā sakārtotas tikai apskatāmās zonas tuvumā. Šāda veida daļiņu izkārtojumu sauc par maza attāluma kārtību.

Šķidrumi- vielas bez sakārtotas daļiņu izvietojuma struktūras, molekulas šķidrumos pārvietojas brīvāk, un starpmolekulārie spēki ir vājāki nekā cietās vielās. Svarīgākā īpašība: tie saglabā tilpumu, viegli maina formu un, pateicoties plūstamības īpašībām, iegūst tā trauka formu, kurā atrodas (3. att.).

Rīsi. 3. Šķidrums iegūst kolbas formu ()

Gāzes- vielas, kuru molekulas vāji mijiedarbojas viena ar otru un pārvietojas haotiski, bieži saduroties viena ar otru. Vissvarīgākais īpašums: tie nesaglabā apjomu un formu un aizņem visu kuģa tilpumu, kurā tie atrodas.

Ir svarīgi zināt un saprast, kā notiek pārejas starp vielas stāvokļiem. Mēs attēlojam šādu pāreju diagrammu 4. attēlā.

1 - kušana;

2 - sacietēšana (kristalizācija);

3 - iztvaicēšana: iztvaikošana vai vārīšana;

4 - kondensāts;

5 - sublimācija (sublimācija) - pāreja no cieta stāvokļa uz gāzveida stāvokli, apejot šķidrumu;

6 - desublimācija - pāreja no gāzveida stāvokļa uz cietu stāvokli, apejot šķidro stāvokli.

Šodienas nodarbībā pievērsīsim uzmanību tādiem procesiem kā kristālisko ķermeņu kušana un sacietēšana. Ir ērti sākt apsvērt šādus procesus, izmantojot dabā visbiežāk sastopamās ledus kušanas un kristalizācijas piemēru.

Ja kolbā ieliek ledu un sāk karsēt ar degli (5. att.), pamanīsi, ka tā temperatūra sāks celties, līdz sasniegs kušanas temperatūru (0 o C), tad sāksies kušanas process, bet tajā pašā laikā ledus temperatūra nepaaugstināsies, un tikai pēc visa ledus kušanas procesa pabeigšanas iegūtā ūdens temperatūra sāks paaugstināties.

Rīsi. 5. Ledus kausēšana.

Definīcija.Kušana- pārejas process no cietas uz šķidrumu. Šis process notiek nemainīgā temperatūrā.

Temperatūra, kurā viela kūst, tiek saukta par kušanas temperatūru, un tā ir daudzu cietvielu izmērītā vērtība, tāpēc tā ir tabulas vērtība. Piemēram, ledus kušanas temperatūra ir 0 o C, bet zelta kušanas temperatūra ir 1100 o C.

Apgrieztais process kausēšanai - kristalizācijas process - arī ir ērti aplūkots, izmantojot piemēru par ūdens sasaldēšanu un pārvēršanu ledū. Ja paņemat mēģeni ar ūdeni un sākat to atdzesēt, tad vispirms novērojat ūdens temperatūras pazemināšanos, līdz tā sasniegs 0 o C, un tad tas sasalst nemainīgā temperatūrā (6. att.), un pēc pilnīgas sasalšanas. , izveidotā ledus tālāka dzesēšana.

Rīsi. 6. Ūdens sasaldēšana.

Ja aprakstītos procesus aplūko no ķermeņa iekšējās enerģijas viedokļa, tad kušanas laikā visa ķermeņa saņemtā enerģija tiek tērēta kristāliskā režģa iznīcināšanai un starpmolekulāro saišu vājināšanai, tādējādi enerģija tiek tērēta nevis temperatūras maiņai. , bet gan par vielas struktūras maiņu un tās daļiņu mijiedarbību. Kristalizācijas procesā enerģijas apmaiņa notiek pretējā virzienā: ķermenis izdala siltumu apkārtējai videi, un tā iekšējā enerģija samazinās, kā rezultātā samazinās daļiņu kustīgums, palielinās mijiedarbība starp tām un sacietēšana. ķermenis.

Ir lietderīgi grafiski grafiski attēlot vielas kušanas un kristalizācijas procesus (7. att.).

Grafika asis ir: abscisu ass ir laiks, ordinātu ass ir vielas temperatūra. Kā pētāmo vielu ņemsim ledu ar negatīvu temperatūru, t.i., ledu, kas, saņemot siltumu, uzreiz nesāks kust, bet tiks uzkarsēts līdz kušanas temperatūrai. Aprakstīsim diagrammas apgabalus, kas attēlo atsevišķus termiskos procesus:

Sākotnējais stāvoklis - a: ledus uzkarsēšana līdz kušanas temperatūrai 0 o C;

a - b: kušanas process nemainīgā 0 o C temperatūrā;

b - punkts ar noteiktu temperatūru: no ledus izveidotā ūdens uzsildīšana līdz noteiktai temperatūrai;

Punkts ar noteiktu temperatūru - c: ūdens atdzesēšana līdz sasalšanas temperatūrai 0 o C;

c - d: ūdens sasaldēšanas process nemainīgā 0 o C temperatūrā;

d - gala stāvoklis: ledus atdzesēšana līdz noteiktai negatīvai temperatūrai.

Šodien mēs apskatījām dažādus matērijas stāvokļus un pievērsām uzmanību tādiem procesiem kā kušana un kristalizācija. Nākamajā nodarbībā apspriedīsim galveno vielu kušanas un sacietēšanas procesa īpašību - īpatnējo saplūšanas siltumu.

1. Gendenšteins L. E., Kaidalovs A. B., Koževņikovs V. B. /Red. Orlova V. A., Roizena I. I. Fizika 8. - M.: Mnemosyne.

2. Peryshkin A.V. Fizika 8. - M.: Bustards, 2010.

3. Fadeeva A. A., Zasov A. V., Kiseļevs D. F. Fizika 8. - M.: Izglītība.

1. Vārdnīcas un enciklopēdijas par akadēmiķi ().

2. Lekciju kurss “Molekulārā fizika un termodinamika” ().

3. Tveras apgabala reģionālā kolekcija ().

1. Lapa 31: jautājumi Nr. 1-4; 32.lpp: jautājumi Nr.1-3; 33. lpp.: vingrinājumi Nr.1-5; 34.lpp: jautājumi Nr.1-3. Peryshkin A.V. Fizika 8. - M.: Bustards, 2010.

2. Ledus gabals peld ūdens pannā. Kādos apstākļos tas neizkusīs?

3. Kušanas laikā kristāliskā ķermeņa temperatūra paliek nemainīga. Kas notiek ar ķermeņa iekšējo enerģiju?

4. Pieredzējuši dārzkopji, iestājoties pavasara nakts salnām augļu koku ziedēšanas laikā, zarus bagātīgi aplaista vakarā. Kāpēc tas ievērojami samazina risku nākotnē zaudēt ražu?