Специфична топлина на топене, Топене на метали - Топене на тела
Специфично за топлините на топене (също: енталпия на топене; има и еквивалентно понятие, специфично за топлините на кристализация) - количеството топлина, което трябва да се отчете на една единица маса от кристално вещество в равновесен изобарно-изотермичен процес, за да се прехвърли от твърдо (кристално) състояние в течно (същото количество топлина се отделя по време на кристализацията на вещество). Топлината на топене е специален случай на топлината на фазов преход от първи ред. Разграничете специфична топлина на топене (J/kg) и моларна (J/mol).
Специфичната топлина на топене се обозначава с буквата (гръцката буква ламбда) Формулата за изчисляване на специфичната топлина на топене е:
където е специфичната топлина на топене, е количеството топлина, получено от веществото по време на топене (или освободено по време на кристализация), е масата на топящото се (кристализиращо) вещество.
Топене на метали
При топене на метали трябва да се спазват определени правила. Да предположим, че ще стопят олово и цинк. Оловото ще се стопи бързо, като има точка на топене 327°; цинкът, от друга страна, ще остане твърд за дълго време, тъй като точката му на топене е над 419 °. Какво ще стане с оловото при такова прегряване? Той ще започне да се покрива с филм с преливащи се цветове и след това повърхността му ще бъде скрита под слой нетопим прах. Оловото изгоря от прегряване, окисли се чрез свързване с кислорода във въздуха. Този процес, както знаете, се случва при нормална температура, но при нагряване протича много по-бързо. По този начин, докато цинкът започне да се топи, ще остане много малко метално олово. Сплавта ще се окаже с напълно различен състав, както се очаква, и голямо количество олово ще бъде загубено под формата на отпадъци. Ясно е, че е необходимопърво разтопете по-огнеупорния цинк и след това сложете олово в него. Същото ще се случи, ако цинкът се легира с мед или месинг, като първо се нагрее цинкът. Цинкът ще изгори, докато медта се разтопи. Това означава, че винаги първо трябва да разтопите метала с по-висока точка на топене.
Но този не може да избегне лудостта. Ако правилно нагрята сплав се държи на огън дълго време, върху повърхността на течния метал отново се образува филм в резултат на изпарения. Ясно е, че по-топимият метал отново ще се превърне в оксид и съставът на щепсела ще се промени; Това означава, че металът не може да бъде прегряван дълго време ненужно. Поради това те се опитват по всякакъв начин да намалят отпадъците от метал, като го поставят в компактна маса; малки парчета, дървени стърготини, стърготини първо се „опаковат“, парчета с горе-долу еднакъв размер се разтопяват, нагряват се при достатъчна температура и металната повърхност се предпазва от контакт с въздуха. За тази цел майсторът може да вземе боракс или просто да покрие повърхността на метала със слой пепел, който винаги ще плува отгоре (поради по-ниското си специфично тегло) и няма да пречи при изливането на метала. Когато металът се втвърди, се получава друго явление, вероятно познато и на младите майстори. Металът, втвърдявайки се, намалява обема си и това намаление се дължи на вътрешни, все още не втвърдени метални частици. На повърхността на отливката или вътре в нея се образува повече или по-малко значителна фуниевидна вдлъбнатина, така наречената кухина на свиване. Обикновено формата е направена по такъв начин, че в тези места на отливката се образуват дупки за свиване, които впоследствие се отстраняват, като се опитват да предпазят самия продукт, доколкото е възможно. Ясно е, че отворите за свиване развалят отливката и понякога могат да я направят неизползваема. След топенето металът леко се прегрява, така че да е по-тънък и горещ и следователно по-добърпопълнете детайлите на формата и не замръзвайте преждевременно от контакт с по-студена форма.
Тъй като точката на топене на сплавите обикновено е по-ниска от точката на топене на най-огнеупорния от металите, които изграждат сплавта, понякога е полезно да направите обратното: първо да разтопите по-топимия метал, а след това по-огнеупорния. Това обаче е допустимо само за метали, които не са силно окислени, или при условие, че тези метали са защитени от прекомерно окисление. Необходимо е да се вземе повече метал, отколкото е необходимо за самото нещо, така че да запълни не само формата, но и канала на лея. Ясно е, че първо трябва да изчислите необходимото количество метал.