Удельная теплоемкость олова равна 230 дж кг с это означает что

Теплопроводность, теплоемкость и плотность олова Sn

Теплопроводность, теплоемкость и плотность олова зависят от температуры и структуры этого металла. При атмосферном давлении олово имеет две кристаллические модификации: β-олово, стабильное выше температуры 19°С и низкотемпературное α-олово. Обе модификации способны длительное время существовать в метастабильном переохлажденном и, соответственно, перегретом состояниях.

Удельная теплоемкость олова равна 230 Дж/(кг·град) при температуре 20°С. Температурная зависимость теплоемкости олова является типичной для простых металлов. Удельная теплоемкость олова слабо зависит от температуры и при его нагревании увеличивается. Значение теплоемкости жидкого олова имеет постоянную величину 255 Дж/(кг·град) при температурах выше 523 К. При этом объемная теплоемкость этого металла снижается из-за уменьшения его плотности. Например, при температуре 773 К удельная (объемная) теплоемкость олова в жидком состоянии равна 1,73 МДж/(м 3 ·град).

Теплопроводность олова имеет среднее значение среди распространенных металлов. Она сравнима с теплопроводностью железа или углеродистой стали, при этом больше теплопроводности чугуна. У β-олова теплопроводность носит электронный характер, и при температуре 20°С коэффициент теплопроводности олова равен 65 Вт/(м·град), что в 6 раз меньше теплопроводности меди при этой же температуре. Повышение температуры олова приводит к снижению его теплопроводности. Например, при температуре 523К (250°С) теплопроводность жидкого олова становится равной 34,1 Вт/(м·град).

В таблице представлены также данные о температурной зависимости коэффициента температуропроводности, кинематической вязкости и числа Прандтля жидкого олова в интервале температуры 523-773 К.

Следует также отметить, что при атмосферном давлении олово плавится при температуре 505 К (или 232°С) и его теплота плавления составляет 52 кДж/кг. Температура кипения олова равна 2267°С, а теплота испарения олова имеет значение 3014 кДж/кг. Термоэдс олова в твердом состоянии отрицательна по абсолютной величине и растет с повышением температуры.

Источник

Удельная теплоемкость вещества

Статья находится на проверке у методистов Skysmart.
Если вы заметили ошибку, сообщите об этом в онлайн-чат
(в правом нижнем углу экрана).

Нагревание и охлаждение

Эти два процесса знакомы каждому. Вот нам захотелось чайку, и мы ставим чайник, чтобы нагреть воду. Или ставим газировку в холодильник, чтобы охладить.

Логично предположить, что нагревание — это увеличение температуры, а охлаждение — ее уменьшение. Все, процесс понятен, едем дальше.

Но не тут-то было: температура меняется не «с потолка». Все завязано на таком понятии, как количество теплоты. При нагревании тело получает количество теплоты, а при нагревании — отдает.

В процессах нагревания и охлаждения формулы для количества теплоты выглядят так:

Нагревание

Охлаждение

Q — количество теплоты [Дж]

c — удельная теплоемкость вещества [Дж/кг*˚C]

t_{конечная} — конечная температура [˚C]

t_{начальная} — начальная температура [˚C]

В этих формулах фигурирует и изменение температуры, о котором мы сказали выше, и удельная теплоемкость, речь о которой пойдет дальше.

А вот теперь поговорим о видах теплопередачи.

Виды теплопередачи

Здесь все совсем несложно, их всего три: теплопроводность, конвекция и излучение.

Теплопроводность

Тот вид теплопередачи, который можно охарактеризовать, как способность тел проводить энергию от более нагретого тела к менее нагретому.

Речь о том, чтобы передать тепло с помощью соприкосновения. Признавайтесь, грелись же когда-нибудь возле батареи. Если вы сидели к ней вплотную, то согрелись вы благодаря теплопроводности. Обниматься с котиком, у которого горячее пузо, тоже эффективно.

Порой мы немного перебарщиваем с возможностями этого эффекта, когда на пляже ложимся на горячий песок. Эффект есть, только не очень приятный. Ну а ледяная грелка на лбу дает обратный эффект — ваш лоб отдает тепло грелке.

Конвекция

Когда мы говорили о теплопроводности, мы приводили в пример батарею. Теплопроводность — это когда мы получаем тепло, прикоснувшись к батарее. Но все вещи в комнате к батарее не прикасаются, а комната греется. Здесь вступает конвекция.

Дело в том, что холодный воздух тяжелее горячего (холодный просто плотнее). Когда батарея нагревает некий объем воздуха, он тут же поднимается наверх, проходит вдоль потолка, успевает остыть и спуститься обратно вниз — к батарее, где снова нагревается. Таким образом, вся комната равномерно прогревается, потому что все более горячие потоки сменяют все менее холодные.

Излучение

Пляж мы уже упоминали, но речь шла только о горячем песочке. А вот тепло от солнышка — это излучение. В этом случае тепло передается через волны.

Обоими способами. То тепло, которое мы ощущаем непосредственно от камина (когда лицу горячо, если вы расположились слишком близко к камину) — это излучение. А вот прогревание комнаты в целом — это конвекция.

Удельная теплоемкость: понятие и формула для расчета

Формулы количества теплоты для нагревания и охлаждения мы уже разбирали, но давайте еще раз:

Нагревание

Охлаждение

Q — количество теплоты [Дж]

c — удельная теплоемкость вещества [Дж/кг*˚C]

t_{конечная} — конечная температура [˚C]

t_{начальная} — начальная температура [˚C]

В этих формулах фигурирует такая величина, как удельная теплоемкость. По сути своей — это способность материала получать или отдавать тепло.

С точки зрения математики удельная теплоемкость вещества — это количество теплоты, которое надо к нему подвести, чтобы изменить температуру 1 кг вещества на 1 градус Цельсия:

Удельная теплоемкость вещества

Q — количество теплоты [Дж]

c — удельная теплоемкость вещества [Дж/кг*˚C]

t_{конечная} — конечная температура [˚C]

t_{начальная} — начальная температура [˚C]

Также ее можно рассчитать через теплоемкость вещества:

Удельная теплоемкость вещества

c — удельная теплоемкость вещества [Дж/кг*˚C]

C — теплоемкость вещества [Дж/˚C]

Величины теплоемкость и удельная теплоемкость означают практически одно и то же. Отличие в том, что теплоемкость — это способность всего вещества к передаче тепла. То есть формулу количества теплоты для нагревания тела можно записать в таком виде:

Количество теплоты, необходимое для нагревания тела

Q — количество теплоты [Дж]

c — удельная теплоемкость вещества [Дж/кг*˚C]

t_{конечная} — конечная температура [˚C]

t_{начальная} — начальная температура [˚C]

Онлайн-курсы физики в Skysmart не менее увлекательны, чем наши статьи!

Таблица удельных теплоемкостей

Удельная теплоемкость — табличная величина. Часто ее указывают в условии задачи, но при отсутствии в условии — можно и нужно воспользоваться таблицей. Ниже приведена таблица удельных теплоемкостей для некоторых (многих) веществ.

Источник

Удельная теплоемкость

Содержание

Вам уже известно, что количество теплоты зависит от массы вещества, разности температур и рода вещества. Количество теплоты ($Q$) в СИ измеряется в джоулях ($Дж$).

В данном уроке мы рассмотрим это новое для нас определение, узнаем его физическое значение, познакомимся с удельной теплоемкостью различных веществ.

Удельная теплоемкость вещества

Рассмотрим на примерах, как удельная теплоемкость характеризует вещество.

Единица измерения удельной теплоемкости

Удельная теплоемкость обозначается буквой $c$.

Измеряется удельная теплоемкость вещества в $\frac<Дж><кг \cdot \degree C>$.

Из этого значения мы можем сказать, что:

Табличные значения удельной теплоемкости

Существуют уже известные значения удельной теплоемкости различных веществ. Они представлены таблице 1.

Таблица 1. Удельные теплоемкости некоторых веществ.

Удельная теплоемкость и агрегатные состояния вещества

Давайте взглянем в таблицу 1 и сравним значения удельной теплоемкости льда и воды.

Удельная теплоемкость вещества, находящегося в различных агрегатных состояниях, различна.

Источник

Контрольно-измерительные материалы для оценки уровня учебных достижений обучающихся 9 классов

Контрольно-измерительные материалы для оценки уровня учебных достижений обучающихся 9 классов

Физика (базовый уровень)

К каждому из заданий 1—14 даны 4 варианта ответа, из которых только один правильный.

1. На рисунках представлены графики зависимости координаты от времени для четырех тел, движущихся вдоль оси Ох. Какое из тел к моменту времени t1 прошло наибольший путь?

2. Сила тяготения между двумя телами увеличится в 2 раза, если массу

1) каждого из тел увеличить в 2 раз

2) каждого из тел уменьшить в 2 раз

3) одного из тел увеличить в 2 раз

4) одного из тел уменьшить в 2 раз

3. На какой из кубов будет действовать наибольшая сила Архимеда?

4. Удельная теплоемкость олова равна 230 Дж/(кг×°С). Это означает, что

1) при температуре 0 °С 1 кг олова выделяет количество теплоты, равное 230 Дж

2) при плавлении куска олова массой 1 кг потребляется количество теплоты, равное 230 Дж

3) для нагревания 1 кг олова на 1 °С необходимо количество теплоты, равное 230 Дж

4) для нагревания 1 кг олова на 230 °С затрачивается количество теплоты, равное 1 Дж

5. На диаграмме для двух веществ приведены значения количества теплоты, необходимого для нагревания 1 кг вещества на 10 °С и для плавления 100 г вещества, нагретого до температуры плавления. Удельная теплота плавления первого вещества равна

6. Электрический ток в металлах представляет собой упорядоченное движение

1) протонов 3) ионов

2) электронов 4) электронов и ионов

7. В электрической цепи (см. рисунок) амперметр А1 показывает силу тока 2 А, амперметр А2 силу тока 0,5 А. Ток, протекающий через лампу, равен

8. Между одинаковыми катушками с током (см. рисунок) действует

1) магнитное притяжение

2) магнитное отталкивание

3) электростатическое притяжение

4) электростатическое отталкивание

9. Медная, алюминиевая, железная и нихромовая проволоки, имеющие одинаковые размеры, соединены последовательно и подключены к источнику тока. Какая из проволок будет выделять при прохождении электрического тока наибольшее количество теплоты?

1) нихромовая 3) медная

2) алюминиевая 4) железная

10. При a-распаде ядра его зарядовое число

1) уменьшается на 2 единицы

2) уменьшается на 4 единицы

3) увеличивается на 2 единицы

4) увеличивается на 4 единицы

Прочитайте текст и выполните задания 11—13.

В 1821 г. немецким физиком Томасом Иоганном Зеебеком было открыто явление термоэлектричества. Оказывается, что если соединить в электрическую цепь разные проводники первого рода[1] и один из спаев нагревать (см. рисунок), то в цепи возникает электрический ток. В этом случае амперметр показывает наличие в цепи электрического тока, пока существует разность температур между спаями а и b. Если переместить горелку так, чтобы нагревался спай b, а спай а оставался холодным, то будет наблюдаться ток противоположного направления.

При увеличении разности температур между нагретым и холодным спаями электрический ток в цепи увеличивается. Если же оба спая поместить в воду одной и той же температуры, то ток прекратится.

Всякую комбинацию разнородных проводников первого рода, образующих замкнутую цепь, называют термоэлементом. Самым важным применением металлических термоэлементов является их использование для измерения температуры. С их помощью можно измерить либо очень высокие, либо очень низкие температуры, при которых невозможно пользоваться жидкостными термометрами.

11. Если в опыте, изображенном на рисунке, убрать спиртовку и нагревать спай b, опустив его в горячую воду, то электрический ток, который показывает амперметр, будет иметь

1) то же направление, и сила тока увеличится

2) то же направление, и сила тока уменьшится

3) противоположное направление, и сила тока увеличится

4) противоположное направление, и сила тока уменьшится

12. Явление термоэлектричества согласуется с законом сохранения энергии. Термоэлемент представляет собой тепловую машину, в которой происходят следующие преобразования энергии

1) электрический ток возникает при условии разности температуры спаев

2) работа в термоэлектрической цепи совершается за счет соединения проводников разного рода

3) тепловая энергия превращается в энергию электрического тока

4) энергия электрического тока превращается в энергию нагретого спая

13. Какую из приведенных ниже пар материалов можно использовать для создания термоэлемента, предназначенного для измерения температур в интервале от 600 до 1000 °С? (Для ответа воспользуйтесь справочными таблицами).

1) уголь и медь 3) никель и серебро

2) вольфрам и никель 4) вольфрам и алюминий

14. На рисунке изображены три предмета: А, Б и В. Изображение какого
из этих предметов в собирающей линзе будет уменьшенным, перевернутым и действительным?
1)А 2) Б 3) В 4) всех трех предметов

15. Установите соответствие между физическими величинами и единицами, в которых они измеряются.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А) Количество теплоты

1) Джоуль на килограмм-градус Цельсия (1Дж/кг×°С)

Б) Удельная теплоемкость вещества

2) Джоуль-килограмм (1 Дж×кг)

В) Удельная теплота плавления вещества

3) Джоуль на килограмм (1 Дж/кг)

4) Джоуль на градус Цельсия (1 Дж/°С)

16. Установите соответствие между научными открытиями в области электродинамики и именами ученых, которым эти открытия принадлежат.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А) взаимодействие двух проводов с током

Б) зависимость количества теплоты, выделившейся на участке электрической цепи, от ее параметров

В) возникновение силы тока в замкнутой катушке при опускании в нее магнита

17. Через блок перекинута нить, к концам которой подвешены две гири массами 2 и 6 кг. Найдите силу натяжения нити при движении гирь. Массой блока пренебречь.

[1] Все проводники принято делить на две группы: проводники первого рода, в которых электрический ток не вызывает химических действий (к ним относятся все металлы и уголь), и проводники второго рода или электролиты (растворы и расплавы солей, кислот и т. д.)

Источник

Температура плавления олова и свинца

История открытия и изучения

По археологическим находкам ученые смогли установить, что с оловом человечество познакомилось еще в 4 тысячелетии до н. э. Письменные напоминания об этом металле можно встретить в Четвертой Книге Моисея, Библии.

Сначала олово было малодоступным. Его можно было встретить только у правителей, полководцев, богатых граждан, купцов. Он был главным компонентом оловянистой бронзы, которая появилась в середине 3 тысячелетия до н. э. Тогда бронза считалась самым прочным сплавом. Компоненты для его изготовления имели исключительную ценность в период «бронзового века».

Отдельно от примесей, чистый металл было получено в 12 веке. Его упоминания есть в работах Р. Бэкона.

Олово руда (Фото: Instagram / ferroprofi)

Получение из руды и месторождения

Процесс получения сплава зависит от того, в какой форме его нашли. Олово в виде руды не имеет значительных отличий от производства других цветных металлов. Процесс состоит из трех этапов:

Разработка россыпных месторождений осуществляется с помощью промышленных песковых насосов.

Марки

Маркировка указывается на готовых изделиях с помощью штампа.

Оловянные прутки (Фото: Instagram / ferroprofi)

Эффекты от воздействия соединений олова

Активность соединений с этим элементом, так или иначе, влияет, как на организм человека, так и на экологию.

На здоровье человека

Как уже упоминалось, наиболее опасными для здоровья человека являются органические химические соединения олова. Эти вещества широко используются в индустрии, например, при производстве красок, пластика и пестицидов для агрикультуры. Кроме того, объемы производства органических соединений с этим металлом постоянно растут несмотря на то, что известны последствия отравления ими.

Эффекты от воздействия этих веществ на человека разнообразны, все зависит от типа соединения и от индивидуальных особенностей организма. Опасность соединения коррелирует с длиной связи между металлом и водородом, чем длиннее эта связь, тем менее опасно соединение. В связи с этим, самым опасным органическим веществом считается соединение олова с тремя этиловыми группами, водородные связи которого являются относительно короткими.

Попасть в организм человека эти вещества могут через еду, воздушно-капельным путем или от простого прикосновения к ним. Известны следующие эффекты воздействия органических соединений олова на организм человека:

Перечисленные эффекты могут привести к более серьезным последствиям:

На окружающую среду

Как атомы олова, так и сам металл в чистом состоянии не являются токсичными ни для одного организма на земле, в свою очередь, практически все соединения с этим элементом органического характера являются вредными. Эти соединения могут находиться в окружающей среде в течение длительного периода времени. Они являются достаточно стойкими и практически не разлагаются под воздействием микроорганизмов, благодаря своим прочным водородным связям. Насколько бы малы ни были концентрации соединений этого металла в почве и воде, ввиду сказанного выше, они постоянно растут.

Известно, что органические оловянные соединения наносят большой вред водным экосистемам, поскольку они являются ядовитыми для грибов, водорослей и фитопланктона. Фитопланктон же является важным звеном водной экосистемы, поскольку он производит кислород для всех остальных живых организмов этой системы, а также является важной частью в пищевой цепи. Токсичность соединений олова различна для разных живых существ, например, трибутиловое олово является ядовитым для рыб и грибов, в то время как самым токсичным соединением для фитопланктона является трифеноловое олово.

Также известно, что органические соединения этого элемента оказывают отрицательное влияние на рост и репродуктивную функцию животных, нарушают работу ферментов. Такие соединения накапливаются главным образом в верхних слоях почвы и воды.

Свойства

Чтобы понять, где лучше применять олово, нужно знать характеристики, свойства химического элемента.

Химические

Олово — химический элемент периодической таблицы Менделеева с атомным номером 50. Оно относится к группе легких металлов. Химические свойства:

Олово инертно к воздействию воды, воздуха, если в помещении комнатная температура. На поверхности заготовки, которая находится на открытом воздухе, образуется оксидная пленка, защищающая металл от окисления, образования ржавчины.

Физические

Белое олово является парамагнетиком, а серое диамагнетиком.

Сковорода из белого олова (Фото: Instagram / artprohome)

Оптические

Кристаллографические

Теплопроводность, теплоемкость и плотность олова Sn

Теплопроводность, теплоемкость и плотность олова зависят от температуры и структуры этого металла. При атмосферном давлении олово имеет две кристаллические модификации: β-олово, стабильное выше температуры 19°С и низкотемпературное α-олово. Обе модификации способны длительное время существовать в метастабильном переохлажденном и, соответственно, перегретом состояниях.

Плотность олова при температуре 20°С имеет значение 7310 кг/м3. Плотность олова (или его удельный вес) намного меньше плотности свинца и немногим меньше плотности стали, однако олово намного тяжелее алюминия. При нагревании олова его плотность, как и у других металлов, снижается. Олово относится к легкоплавким металлам, и его несложно расплавить даже на обычной кухне. Плотность жидкого олова при температуре 250°С принимает значение 6980 кг/м3.

Удельная теплоемкость олова равна 230 Дж/(кг·град) при температуре 20°С. Температурная зависимость теплоемкости олова является типичной для простых металлов. Удельная теплоемкость олова слабо зависит от температуры и при его нагревании увеличивается. Значение теплоемкости жидкого олова имеет постоянную величину 255 Дж/(кг·град) при температурах выше 523 К. При этом объемная теплоемкость этого металла снижается из-за уменьшения его плотности. Например, при температуре 773 К удельная (объемная) теплоемкость олова в жидком состоянии равна 1,73 МДж/(м3·град).

Теплопроводность олова имеет среднее значение среди распространенных металлов. Она сравнима с теплопроводностью железа или углеродистой стали, при этом больше теплопроводности чугуна. У β-олова теплопроводность носит электронный характер, и при температуре 20°С коэффициент теплопроводности олова равен 65 Вт/(м·град), что в 6 раз меньше теплопроводности меди при этой же температуре. Повышение температуры олова приводит к снижению его теплопроводности. Например, при температуре 523К (250°С) теплопроводность жидкого олова становится равной 34,1 Вт/(м·град).

В таблице представлены также данные о температурной зависимости коэффициента температуропроводности, кинематической вязкости и числа Прандтля жидкого олова в интервале температуры 523-773 К.

Следует также отметить, что при атмосферном давлении олово плавится при температуре 505 К (или 232°С) и его теплота плавления составляет 52 кДж/кг. Температура кипения олова равна 2267°С, а теплота испарения олова имеет значение 3014 кДж/кг. Термоэдс олова в твердом состоянии отрицательна по абсолютной величине и растет с повышением температуры.

Источник: Чиркин В.С. Теплофизические свойства материалов ядерной техники. М.: Атомиздат, 1967 — 474 с.

Виды олова для пайки:

Отдельные виды оловянных припоев — ПОС-40, ПОС-60. Применяются для пайки радиодеталей.

Пайка радиодеталей (Фото: Instagram / remont_pc_gelendzhik)

Состав припоя

Свинец, содержащий в сплаве, постепенно вытесняется в соответствии с новыми директивами ЕС (RoHS и WEEE) и заменяется припоями, состоящими из сплавов олова и сурьмы. Уже сегодня в ЕС многие магазины его не продают. У нас пока все по-другому, вероятно, пройдет много лет, прежде чем свинцовый припой в нашей стране будет заменен навсегда.

Важно! Бессвинцовый сплав имеет более высокую температуру плавления, чем свинцовый и использует более агрессивные флюсы. Это означает, что паяльник должен быть изготовлен для бессвинцовой пайки, чтобы обеспечить правильную температуру около 230 C. Бессвинцовый припой, как правило, примерно на 20-50% дороже, чем свинцовый.

Вам это будет интересно Особенности конденсатора

Сферы применения

Больше 50% добытого металла применяется для получения белой жести, предметов из стали с дополнительным защитным покрытием.

Как и где используется олово?

Олово относят к легким металлам, при эксплуатации в нормальных условиях, это вещество пластично, этот материал ковкий, а также этот металл легкоплавкий, имеет блеск и серебристо – белый цвет.

Как и где используется олово — вот благодаря химически, а также своим физическим характеристикам олово можно применять в различных сферах:

Как забрать паяльником лишнее олово?

Как взаимодействует олово с водой?

Преимущества и недостатки

Сахарница из олова (Фото: Instagram / era_bellissima)

Источник