Плавлениенет такого твердого тела, которое сколько угодно противостояло бы повышению температуры. рано или поздно твердый кусочек превращается в жидкость; правый, в некоторых случаях нам не удастся добраться до температуры плавления - может произойти разложение.по мере возрастания температуры молекулы движутся все интенсивнее. наконец, наступает такой момент, когда поддержание порядка "среди сильно "раскачавшихся" молекул становится невозможным. твердое тело плавится. самой высокой температурой плавления обладает вольфрам: 3380°с. золото плавится при 1063°с, железо - при 1539°с. впрочем, есть и легкоплавкие металлы. ртуть, как хорошо известно, плавится уже при температуре -39°с. органические вещества не имеют высоких температур плавления. нафталин плавится при 80°с, толуол - при -94,5°с.измерить температуру плавления тела, в особенности если оно плавится в интервале температур, которые измеряют обычным термометром, совсем нетрудно. совсем не обязательно следить глазами за плавящимся телом. достаточно смотреть на ртутный столбик термометра. пока плавление не началось, температура тела растет (рис. 4.5). как только плавление начинается, повышение температуры прекращается, и температура останется неизменной, пока процесс плавления не закончится полностью.как и превращение жидкости в пар, превращение твердого тела в жидкость требует тепла. необходимая для этого теплота называется скрытой теплотой плавления. например, плавление одного килограмма льда требует 80 ккал.лед относится к числу тел, большой теплотой плавления. плавление льда требует, например, в 10 раз больше энергии, чем плавление такой же массы свинца. разумеется, речь идет о самом плавлении, мы здесь не говорим, что до начала плавления свинца его надо нагреть до +327°с. из-за большой теплоты плавления льда замедляется таяние снега. представьте себе, что теплота, плавления была бы в 10 раз меньше. тогда весенние паводки приводили бы ежегодно к невообразимым бедствиям.итак, теплота плавления льда велика, но она же и мала, если ее сравнить с удельной теплотой парообразования в 540 ккал/кг (в семь раз меньше). впрочем, это различие совершенно естественно. переводя жидкость в пар, мы должны оторвать молекулы одну от другой, а при плавлении нам приходится лишь разрушить порядок в расположении молекул, оставив их почти на тех же расстояниях. ясно, что во втором случае требуется меньше работы.наличие определенной точки плавления есть важный признак кристаллических веществ. именно по этому признаку их легко отличить от других твердых тел, называемых аморфными или стеклами. стекла встречаются как среди неорганических, так и среди органических веществ. оконные стекла делаются обычно из силикатов натрия и кальция; на письменный стол кладут часто органическое стекло (его называют еще плексиглас).аморфные вещества в противоположность кристаллам не имеют определенной температуры плавления. стекло не плавится, а размягчается. при нагревании кусок стекла сначала становится из твердого мягким, его легко можно гнуть или растягивать; при более высокой температуре кусок начинает изменять свою форму под действием собственной тяжести. по мере нагревания густая вязкая масса стекла принимает форму того сосуда, в котором оно лежит. эта масса сначала густа, как мед, потом - как сметана и, наконец, становится почти такой же маловязкой жидкостью, как вода. при всем желании мы не можем здесь указать определенной температуры перехода твердого тела в жидкое. причины этого лежат в коренном отличии строения стекла от строения кристаллических тел. как говорилось выше, атомы в аморфных телах расположены беспорядочно. стекла по строению напоминают жидкости, уже в твердом стекле молекулы расположены беспорядочно. значит, повышение температуры стекла лишь увеличивает размах колебаний его молекул, дает им постепенно все большую и большую свободу перемещения. поэтому стекло размягчается постепенно и не обнаруживает резкого перехода "твердое" - "жидкое", характерного для перехода от расположения молекул в строгом порядке к беспорядочному расположению.когда речь шла о кривой кипения, мы рассказали, что жидкость и пар могут, хотя и в неустойчивом состоянии, жить в чужих областях - пар можно переохладить и перевести влево от кривой кипения, жидкость - перегреть и оттянуть вправо от этой кривой.возможны ли аналогичные явления в случае кристалла с жидкостью? оказывается, аналогия тут неполная.если нагреть кристалл, то он начнет плавиться при своей температуре плавления. перегреть кристалл не удастся. напротив, охлаждая жидкость, можно, если принять некоторые меры, сравнительно легко "проскочить" температуру плавления. в некоторых жидкостях удается достигнуть больших переохлаждений. есть даже такие жидкости, которые легко переохладить, а трудно заставить кристаллизоваться. по мере охлаждения такой жидкости она становится все более вязкой и наконец затвердевает,не кристаллизуясь.
1В основе работы двигателя внутреннего сгорания лежит открытый Лебоном эффект взрывного сгорания топливовоздушной смеси. Подожженная с искры, смесь воспламеняется, стремительно увеличиваясь в объеме, что дает возможность использовать силу расширяющихся газов для выполнения полезной работы.2Обычный двигатель внутреннего сгорания имеет один или несколько цилиндров, чаще всего их четыре. В цилиндрах находятся поршни, в верхней части головки блока цилиндров расположены клапаны, обеспечивающие подачу топливовоздушной смеси и выпуск отработанных газов.3Работа клапанов и поршней синхронизирована, что позволяет подавать горючую смесь и выпускать отработанные газы точно в нужные моменты. Поршни соединены шатунами с коленчатым валом, на который при их движении передается крутящий момент. Так как у поршней имеются верхняя и нижняя мертвые точки, на валу предусмотрен маховик, позволяющий проходить их за счет силы инерции и стабилизирующий работу поршневой группы. Коленвал закрыт снизу картером.4Горючая смесь нужного состава создается в карбюраторе. При нажатии на педаль газа смесь становится более богатой, при ее отпускании – бедной. Соответственно, увеличивается или уменьшается развиваемая двигателем сила. Чтобы исключить попадание в цилиндры двигателя пыли, поступающий воздух проходит через фильтр. Фильтруется и топливо, освобождаясь от возможных частиц.5Поджигается горючая смесь при вкручиваемых в верхнюю часть цилиндров свечей зажигания, на которые в нужные моменты подается высокое напряжение. Работа поршней и зажигания точно синхронизирована, поэтому поджог топливовоздушной смеси происходит в строго выверенный момент, в верхней мертвой точке. За счет давления воспламенившейся смеси поршень двигается вниз, совершая полезную работу. На его обратном движении происходит выдавливание отработавших газов через открывшийся выпускной клапан, затем поршень снова идет вниз, при этом цилиндр заполняется топливовоздушной смесью. Очередной ход поршня вверх сжимает и нагревает горючую смесь, затем она поджигается, и весь четырехтактный цикл снова повторяется.6На современных двигателях используется непосредственный впрыск топлива в цилиндры через форсунки, его подача контролируется электроникой. Это позволяет экономно расходовать топливо и увеличивает надежность двигателя.7Одной из разновидностей двигателей внутреннего сгорания являются дизели, не имеющие свечей зажигания. Воспламенение топлива в них происходит за счет сжатия поршнем топливной смеси в цилиндре. Для запуска дизельного двигателя необходимо его прокрутить, что достигается использованием электрического или бензинового стартера. Достоинством дизеля является высокая развиваемая мощность и возможность его работы на разных сортах топлива. Кроме того, такие двигатели менее пожароопасны, так как дизельное топливо воспламеняется гораздо хуже бензина.
