Простая физика - фазовые переходы

Question

Через горизонтально подвешенную железную проволоку начинают пропускать эл. ток, вследствие чего она нагревается до красного каления. Она начинает светиться всё ярче. Когда она нагревается до температуры +917 градусов, происходит фазовый переход, вследствие чего происходит поглощение теплоты фазового перехода. Вопрос: будет ли в момент фазового перехода проволока светиться ярче, тусклее, или яркость свечения останется неизменной? Ответ на этот вопрос даётся следующий: "вследствие поглощения теплоты падает температура проволоки и яркость свечения уменьшается". Мой вопрос: если температура падает, то фазовый переход должен произойти обратно (заведомо известно, что данный фазовый переход обратим) и энергия перехода должна выделиться обратно. Почему так не происходит или это не учитывается?

Дмитрий · Accepted Answer

Фазовые переходы происходят при постоянной температуре и потому температура в этом процессе ни растёт, ни убывает. А как с яркостью - не знаю: может быть, каждая из этих фаз при одной и той же температуре светят (ся) по-разному? Кстати, как правильно: "светить" или "светиться"? Пушкин пишет: "Светит месяц, ночь ясна, //Чарка выпита до дна".

Паша Прокопенко · Answer

Фазовый переход - это ПРОЦЕСС, протекающий во времени и поглощающий определённое количество энергии на моль или грамм проволоки. Вопрос задан по-идиотски: никакого момента фазового перехода нет. Когда она нагрЕЕтся до температуры +917 градусов, НАЧНЁТСЯ фазовый переход, вследствие чего БУДЕТ ПРОИСХОДИТЬ поглощение теплоты фазового перехода ДО ЕГО ЗАВЕРШЕНИЯ. Если величина тока непрерывно возрастала, то, начиная с момента достижения 917 градусов температура проволоки перестанет повышаться до его завершения и после этого начнёт повышаться далее. Правда, следует учесть, что повышение тока должно происходить медленнее, чем протекает фазовый переход, иначе вместо остановки температуры она лишь начнёт расти медленнее, чем раньше.

Альберт Пак · Answer

Ответ развернутый, т. к. требует учета нескольких моментов. Сопротивление любого проводника с увеличением температуры растет, т. к. увеличивается скорость и амплитуда колебаний ионов кристаллической решетки. Для железа при достижении температуры +917 градусов эти колебания достигают такой величины, что происходит фазовый переход - перестройка ОЦК решетки в ГЦК, т. е. создается новый порядок, в результате чего электронный газ испытывает меньшее сопротивление, проволока начинает светиться меньше, хотя ее температура в течение того времени, пока осуществляется переход, остается постоянной (тепло подводится, поэтому обратное превращение не происходит) . Еще учтите, что для начала превращения ОЦК в ГЦК необходим перегрев по сравнению с температурой перехода (он тем меньше, чем медленнее нагрев) , а для обратного перехода необходимо переохлаждение по сравнению с темпетарутой перехода. Поэтому и не происходит обратное превращение в момент уменьшения сопротивления, как Вы это предположили.

Юрий Бабий · Answer

Фазовый переход идёт с поглощением тепла, тогда он начнётся в момент достижения температуры перехода и будет происходить пока поступает тепло. Когда переход завершится, пойдёт дальнейший нагрев. Т. е. в графике нагрева будет ступенька, соответствующая фазовому переходу.

Дмитрий Слеза · Answer

Да! Физика простая, да вопрос непростой! Откуда взято всё это?