Файл: Fizika - V. F. Dmitriyeva.pdf

лі - це сплави, які одночасно мають такі властивості, як легкість і міцність. 

Ніхром - сплав, що має великий електричний опір; інвар - сплав, який 
майже не розширюється від нагрівання. 

Чому властивості сплавів відрізняються від властивостей елементів, 

які входять до складу сплавів? На це запитання не можна дати однозначної 
відповіді, оскільки сплави можуть мати різну, іноді дуже складну будову, 

особливо якщо між елементами, що утворюють сплав, можливі хімічні 
сполуки. Тому вивчення фізичних властивостей сплавів має дуже велике 
практичне і теоретичне значення. 

§ 91. Метеорити 

Метеорити - це камені або куски заліза, що впали на Землю з 

міжпланетного простору. Метеорит, що має невеликі розміри, іноді зовсім 
випаровується в атмосфері Землі. Здебільшого маса метеорита за час польоту 
значно зменшується. До Землі долітають тільки рештки метеорита, які 
звичайно встигають охолонути, коли космічну швидкість його вже погасив 
опір повітря. 

Від сильного опору повітря метеорит нерідко розколюється і з гурко-

том падає на Землю у вигляді осколків. Іноді випадає метеоритний дощ. 

Під час польоту метеорити оплавляються і покриваються чорною кіроч-
кою. Один такий «чорний камінь» у Мецці вбудований у стіну храму і є 
предметом релігійного поклоніння. 

Буває три види метеоритів:

 кам 'яні, залізні

 і

 залізокам 'яні.

 Іноді метео-

рити знаходять через багато років після їхнього падіння. Особливо багато 
знаходять залізних метеоритів. Метеорит є власністю держави і підлягає 

передаванню в музей для вивчення. За вмістом радіоактивних елементів і 
свинцю визначають вік метеоритів. Вік різний, але найстаріші метеорити 
не старші від земної кори. 

Деякі дуже великі метеорити при значній швидкості падіння вибуха-

ють і утворюють метеоритні кратери, які нагадують місячні. Часто метео-
рит майже зовсім випаровується. Це трапилось у 1908 р. з Тунгуським 
метеоритом, який зруйнував повітряною хвилею, що супроводжувала його, 
ліс на величезній площі. 

Найбільший з добре вивчених кратерів знаходиться в Арізоні (США). 

Його діаметр 1200 м і глибина 200 м. Цей кратер утворився, очевидно, 
близько 5000 років тому. Знайдено сліди ще більших і давніших метеорит-
них кратерів. Усі метеорити - це члени Сонячної системи. 

Судячи з того, що кількість астероїдів зростає із зменшенням їхніх роз-

мірів, і з того, що відкрито вже дуже багато дрібних астероїдів, які пере-
тинають орбіту Марса, можна вважати, що метеорити - це дуже дрібні 
астероїди з орбітами, які перетинають орбіту Землі. Структура метеоритів 

260 

свідчить про те

?

 що на них впливали високі температури и тиски і, отже, 

ме теорити могли існувати в надрах зруйнованої планети. 

Метеорити містять лише відомі на Землі хімічні елементи, що знову 

свідчить про матеріальну єдність Всесвіту. Це спростовує релігійне вчен-

ня про відмінність земного й небесного. 

Короткі висновки 

• Перехід речовини з кристалічного твердого стану в рідкий називають плав-

ленням. Плавлення відбувається з поглинанням теплоти. Головними харак-
теристиками плавлення є температура плавлення і теплота плавлення: 

2 - Хт. 

Наявність певної температури плавлення - важлива ознака кристаліч-
ної будови твердих тіл. Температура плавлення залежить від 
зовнішнього тиску. 

• Перехід речовини з одного стану в інший називають фазовим. Під час 

фазового переходу першого роду властивості речовини (випаровуван-
ня, конденсація, плавлення, тверднення) стрибкоподібно змінюються. 

• Згідно з фізико-математичною моделлю, «тверда» Земля складається з 

кількох оболонок: кори, мантії, ядра. 
Моделі планет земної групи багато в чому повторюють внутрішню бу-
дову Землі. 

® На діаграмі станів зображено рівноважні стани термодинамічної сис-

теми при різних значеннях параметрів - тиску і температури. Точка на 
діаграмі стану, яка відповідає рівноважному існуванню трьох фаз речо-

вини, називається потрійною точкою. 

Запитання для самоконтролю і повторення 

1. Поясніть процес плавлення з точки зору молекулярно-кінетичної тео-

рії. 2. Як залежить температура плавлення від тиску? 3. Що називають 
питомою теплотою плавлення? 4. Як змінюються об'єм і густина речо-
вини під час плавлення? 5. Дайте поняття фази речовини. 6. Які фазові 
переходи першого роду вам відомі? 7. Розкажіть про внутрішню будову 
Землі. 8. Дайте поняття процесу сублімації. 9. За діаграмою станів води 
розкажіть, в якому стані перебуває речовина при заданих параметрах 
(тиску і температурі). 

Приклад розв'язування задач 

Задача. Яка кількість теплоти витрачається на плавлення алюмінієвої 

болванки масою 200 кг, що має температуру 20 °С? 

Дано:

 т

 = 200 кг; с = 880 Дж/(кг-К); Х=3,9 10

5

 Дж/кг; Т[=(20 + 

+273) К - 293 К; Г

пл

 = (660 + 273) К = 933 К. 

261 

алюмінію масою

 т

 від

 Т

х

 до

 Т

пя

 потрібна 

0 = 880 Дж/(кг К) • 200 кг (933 - 293) К + 

+3,9• ІО

5

 Дж/кг• 200 кг = 19-ІО

7

 Дж = 190 МДж. 

Задачі для самостійного розв'язування 

1. Яка кількість теплоти потрібна для перетворення 5 кг льоду, взятого 

при температурі —20 °С

5

 на пару, температура якої 100 °С? 

2. Яку кількість теплоти треба затратити, щоб розплавити при темпера-

3. Щоб охолодити 5 л води від 20 до 8 °С, в неї кидають лід при темпе-

ратурі 0 °С. Визначити масу льоду, необхідну для охолодження води. 

4. Суміш, яка складається з 5 кг льоду і 15 кг води при загальній темпе-
ратурі 0 °С, нагрівають до температури 80 °С, пропускають через неї 
водяну пару при 100 °С. Визначити потрібну для цього масу пари. 
5. У посудині міститься суміш 0,5 л води і 0,5 кг льоду при 0 °С. Теп-

лоємність посудини 1680 Дж/К. Яку кількість водяної стоградусної па-
ри було пропущено у воду, якщо весь лід розтанув і температура води 

Р О З Д І Л З 

О С Н О В И

 ЕЛЕКТРОДИНАМІКИ 

Поданий тут матеріал присвячений одному з найважливіших 

розділів курсу фізики - вченню про електрику і магнетизм Якщо в меха-

ніці вивчають різні види руху макроскопічних тіл і взаємодії між ними, а 
в молекулярній фізиці - властивості тіл залежно від їх будови, від сил 
взаємодії між молекулами й атомами і від характеру теплового руху цих 
частинок, то в електродинаміці розглядають взаємодії, які спричинюються 

електромагнітним полем. 

Сучасна фізика розглядає чотири види взаємодії: гравітаційну, елект-

ромагнітну, ядерну і слабку. 

Гравітаційна взаємодія помітна лише між тілами астрономічних масшта-

бів. Ядерна (сильна) взаємодія проявляється лише між елементарними час-

ин псами від їх зближення на відстань порядку ІО'""

15

 м, а слабка - при взаємо-

перетвореннях певних елементарних частинок. Особливу роль у природі ві-

д і і рає електромагнітна взаємодія - взаємодія між електрично зарядженими 

частинками або макроскопічними зарядженими тілами. Розгляд електромаг-
нітних взаємодій Грунтується на принципі близько/дії. Згідно з цим прин-
ципом, взаємодія між зарядженими частинками або тілами поширюється 
п скінченною швидкістю, яка дорівнює швидкості світла. У вакуумі ця 
швидкість становить 3-Ю

8

 м/с. 

Народженню електродинаміки як: науки передували численні відкриття і 

експерименти. У 1785 р. французький фізик III. Кулон експериментально 
встановив закон взаємодії двох нерухомих точкових зарядів. У 1820 р. датсь-
кий фізик X. К. Ерстед показав, що струми, які проходять по проводах, ство-
рюють навколо себе магнітне поле. Потім А. М. Ампер, Ж. Б, Біо і Ф. Савар 
експериментально, а згодом і теоретично визначили силу дії магнітного поля 
на провідник із струмом. У 1851 р, М Фарадей відкрив електромагнітну ін-

іукцію (виникнення електричного поля від усякої зміни магнітного). 

Фундаментом електродинаміки стала теорія англійського вченого 

Дж. Максвелла, опублікована в 1867 р. Виходячи з дослідних даних, він 

ипропонував рівняння, достатні для описування всіх електромагнітних 

явищ, в яких не проявляються квантові закономірності. Фізичний зміст 
рівнянь Максвелла полягає в тому, що в природі існує єдине електромаг-
пі і не поле, яке можна поділити на електричне і магнітне тільки умовно. 

І Ірактичного розвитку теорія Дж. Максвелла набула в працях. Г. Р. Герца і 

( М І Т о п о в а - великого російського фізика, винахідника радіо. 

263 

264