Питома теплота плавлення, Плавлення металів - Плавлення тел
Удемльна теплотам плавлемнія (також: ентальпія плавлення; також існує рівнозначне поняття удемльна теплотам кристалізації) - кількість теплоти, яку необхідно повідомити одній одиниці маси кристалічної речовини в рівноважному ізобарно-ізотермічному процесі, щоб перевести його з твердого (кристалічного) стану в рідкий (то кількість теплоти виділяється при кристалізації речовини). Теплота плавлення - окремий випадок теплоти фазового переходу I роду. Розрізняють питому теплоту плавлення (Дж/кг) та молярну (Дж/моль).
Питома теплота плавлення позначається буквою (грецька буква лямбда) Формула розрахунку питомої теплоти плавлення:
де - питома теплота плавлення, - кількість теплоти, отримана речовиною при плавленні (або виділилося при кристалізації), - маса речовини, що плавиться (кристалізується).
Плавлення металів
При плавленні металів необхідно дотримуватись відомих правил. Припустимо, що збираються плавити свинець та цинк. Свинець швидко розплавиться, маючи температуру плавлення 327 °; цинк ще довго залишатиметься твердим, оскільки його температура плавлення вище 419°. Що станеться зі свинцем за такого перегріву? Він почне покриватися плівкою райдужного кольору, а потім його поверхня виявиться прихованою під шаром порошку, що не плавиться. Свинець угорів від перегріву, окислився, з'єднавшись із киснем повітря. Цей процес, як відомо, відбувається і за нормальної температури, але при нагріванні він йде набагато швидше. Таким чином, на той час, коли почне плавитися цинк, залишиться дуже мало металевого свинцю. Сплав вийде зовсім не того складу, як передбачався, і загубиться велика кількість свинцю у вигляді чаду. Зрозуміло, що требаспочатку плавити тугоплавкіший цинк і потім класти в нього свинець. Те саме відбудеться, якщо сплавляти цинк з міддю або латунню, розігріваючи спочатку цинк. Цинк пригорить на момент розплавлення міді. Отже, треба завжди спочатку плавити метал із вищою температурою плавлення.
Але одним цим чаду не уникнути. Якщо правильно розігрітий сплав довго тримати на вогні, знову утворюється на поверхні рідкого металу плівка як наслідок чаду. Зрозуміло, що знову звернеться в окис більш легкоплавкий метал і склад перешкоди зміниться; отже, не можна метал довго перегрівати без потреби. Тому намагаються всіляко зменшити чад металу, укладаючи його компактною масою; дрібні шматки, тирса, стружки спочатку „пакетують”, плавлять шматки більш менш однакової величини, ведуть нагрівання при достатній температурі, оберігають поверхню металу від зіткнення з повітрям. Для цієї мети майстер може брати буру або просто прикривати поверхню металу шаром золи, яка завжди плаватиме нагорі (завдяки своїй меншій питомій вазі) і при виливанні металу не завадить. При застиганні металу відбувається ще одне явище, можливо також знайоме молодим майстрам. Метал, застигаючи, зменшується в обсязі, причому це зменшення відбувається за рахунок внутрішніх частинок металу, що ще не застигли. На поверхні виливка або всередині неї утворюється більш-менш значне лійкоподібне заглиблення, так звана садочкова раковина. Зазвичай форму роблять так, щоб усадкові раковини вийшли в тих місцях виливки, які згодом видаляються, намагаючись по можливості захистити виріб. Зрозуміло, що усадкові раковини псують виливок і іноді можуть зробити його непридатним. Після розплавлення метал трохи перегрівають, щоб він був рідшим і гарячим і тому кращезаповнив би деталі форми і не застиг передчасно від зіткнення з більш холодною формою.
Так як температура плавлення сплавів зазвичай нижче температури плавлення найбільш тугоплавкого зі складових метал металів, то іноді вигідно надходити навпаки: спочатку розплавити більш легкоплавкий метал, а потім - більш тугоплавкий. Однак це допустимо лише для металів, що не сильно окислюються, або за умови запобігання цим металам від зайвого окислення. Металу треба брати більше, ніж потрібно для самої речі, щоб він заповнив не лише форму, а й литниковий канал. Зрозуміло, що треба спочатку розрахувати потрібну кількість металу.