ВИПАРОВУВАННЯ РІДИН. Чекаючи, поки остигає щойно заварений чай, придивіться уважно, що відбувається над поверхнею чашки.

Говорять, що гаряча вода “парує”.

Насправді, водяна пара, яка міститься в повітрі — невидима. Про її наявність, наприклад, над поверхнею чашки або озера свідчить туман — маленькі краплинки води, які утворюються внаслідок того, що частина пари перетворюється знову в рідину (рис. 11.1).

ПЛАВЛЕННЯ ТВЕРДИХ ТІЛ. КРИСТАЛІЗАЦІЯ. Вивчаючи агрегатні стани речовини ви ознайомилися з плавленням і кристалізацією твердих тіл. Плавленням називають процес переходу речовини з твердого стану в рідкий (рис. 10.1).

Зворотний процес переходу речовини з рідкого стану в твердий називають кристалізацією (тверд-

ненням). Кристалічні тіла плавляться та тверднуть за певної сталої для кожної речовини температури, яку називають температурою плавлення. Різні кристалічні тіла плавляться та тверднуть при різних температурах (табл. 10.1).

Рівняння теплового балансу та його використання для розв’язування задач на теплові процеси

ТЕПЛОВИЙ БАЛАНС. Важливою особливістю теплових процесів є те, що під час теплового контакту між тілами теплота самовільно переходить від більш нагрітого до менш нагрітого тіла. З часом між цими тілами встановлюється теплова рівновага, тобто температура тіл стає однаковою.

РОЗРАХУНОК КІЛЬКОСТІ ТЕПЛОТИ ПРИ НАГРІВАННІ ТА ОХОЛОДЖЕННІ ТІЛА. Під час теплових процесів тіла можуть отримувати певну кількість теплоти (нагріватися) або віддаляти її (охолоджуватися). Від яких фізичних характеристик залежить кількість теплоти, яку тіло одержує при нагріванні чи віддає при охолодженні?

КІЛЬКІСТЬ ТЕПЛОТИ. Під час теплообміну більш нагріті тіла передають менш нагрітим теплоту. При цьому змінюється внутрішня енергія як тіла, що віддає теплоту, так і тіла, що її отримує. Ці зміни оцінюють кількістю теплоти Q. Кількісною характеристикою теплообміну є кількість теплоти — енергія, передана тілом у процесі теплообміну. 

ТЕПЛОПРОВІДНІСТЬ. Теплові явища, з якими ми стикаємося в природі й побуті, пов’язані з передачею теплоти від одних тіл до інших, тобто з теплообміном. Як відбувається теплообмін між тілами?

Розглянемо особливості передачі теплоти на досліді. Металевий стрижень закріпимо одним кінцем у штативі. Прикріпимо вздовж нього воском кілька металевих цвяхів.

Опис енергетичних характеристик механічних явищ ґрунтується на так званому макроскопічному підході, коли визначальними є зовнішні або загальні властивості та характеристики (наприклад, маса, швидкість) і не беруться до уваги особливості внутрішньої структури тіл.

Як ви вже знаєте, теплові явища безпосередньо пов’язані з тепловим рухом мікрочастинок речовини. Саме їх рухом і взаємодією визначається характер теплових процесів.

ОСОБЛИВОСТІ ТЕПЛОВОГО РОЗШИРЕННЯ ТВЕРДИХ ТІЛ, РІДИН І ГАЗІВ. Для вивчення особливостей теплового розширення твердого тіла виконаємо дослід. Металеву кульку на підвісі пропустимо через кільце (рис. 4.1, а). Нагріємо кульку в полум’ї спиртівки та спробуємо повторити дослід. Кулька застрягає й не проходить через кільце.

ТЕПЛОВИЙ СТАН ТІЛА ТА ТЕМПЕРАТУРА. Згідно з основними положеннями молекулярно-кінетичної теорії будови речовини, її частинки перебувають у постійному хаотичному русі та взаємодії. Інтенсивність руху частинок тіла визначається ступенем його нагрітості або тепловим станом. Тепловий стан тіла залежить від теплового руху його мікрочастинок. Чим більша швидкість хаотичного руху молекул, атомів та інших мікрочастинок тіла, тим більш нагрітим воно буде, і навпаки.

АГРЕГАТНІ СТАНИ РЕЧОВИНИ. Якщо вам на долоню потрапить сніжинка, вона швидко розтане й перетвориться в краплинку води, яка, у свою чергу, з часом може випаруватися. Ви, напевно, звернули увагу, що взимку поверхня річок та ставків вкрита кригою, а навесні лід тане. Влітку після дощу калюжі швидко висихають — вода випаровується і переходить у газоподібний стан.