Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 8 № 2831
i

По ре­зуль­та­там на­гре­ва­ния тела мас­сой 5 кг по­стро­ен гра­фик за­ви­си­мо­сти тем­пе­ра­ту­ры этого тела от под­во­ди­мо­го ко­ли­че­ства теп­ло­ты. Перед на­ча­лом на­гре­ва­ния тело на­хо­ди­лось в твёрдом со­сто­я­нии.

Вы­бе­ри­те два вер­ных утвер­жде­ния, со­от­вет­ству­ю­щих дан­ным гра­фи­ка. За­пи­ши­те в от­ве­те их но­ме­ра.

 

1)  Тем­пе­ра­ту­ра плав­ле­ния ве­ще­ства, из ко­то­ро­го из­го­тов­ле­но тело, со­став­ля­ет 90 ºС.

2)  Для плав­ле­ния тела по­на­до­би­лось ко­ли­че­ство теп­ло­ты, рав­ное 750 кДж.

3)  Ве­ще­ство, из ко­то­ро­го из­го­тов­ле­но тело, в твёрдом со­сто­я­нии яв­ля­ет­ся кри­стал­ли­че­ским.

4)  Удель­ная теплоёмкость ве­ще­ства, из ко­то­ро­го из­го­тов­ле­но тело, в твёрдом со­сто­я­нии боль­ше, чем в жид­ком.

5)  Удель­ная теп­ло­та плав­ле­ния ве­ще­ства, из ко­то­ро­го из­го­тов­ле­но тело, со­став­ля­ет 350 кДж/кг.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

1)  Тем­пе­ра­ту­ра плав­ле­ния ве­ще­ства  — это тем­пе­ра­ту­ра, при ко­то­рой тело на­чи­на­ет пе­ре­хо­дить из твёрдой фазы в жид­кую, или на­о­бо­рот. Пока тело пла­вит­ся или кри­стал­ли­зу­ет­ся, не­смот­ря на под­вод или отвод тепла, его тем­пе­ра­ту­ра остаётся по­сто­ян­ной. Из гра­фи­ка видно, что тем­пе­ра­ту­ра тела не из­ме­ня­лась при под­ве­де­нии к нему тепла, когда тем­пе­ра­ту­ра тела до­стиг­ла 80 °C, сле­до­ва­тель­но, 80 °C  — это тем­пе­ра­ту­ра плав­ле­ния ве­ще­ства. Утвер­жде­ние 1  — не­вер­но.

2)  На плав­ле­ние тела было за­тра­че­но 1050 кДж − 300 кДж = 750 кДж тепла. Утвер­жде­ние 2  — верно.

3)  Аморф­ные ве­ще­ства не имеют опре­делённой тем­пе­ра­ту­ры плав­ле­ния, то есть гра­фик их плав­ле­ния не имеет «плато», ха­рак­тер­но­го для плав­ле­ния кри­стал­ли­че­ских ве­ществ. Дан­ное ве­ще­ство имеет такое «плато», сле­до­ва­тель­но, яв­ля­ет­ся кри­стал­ли­че­ским. Утвер­жде­ние 3  — верно.

4)  Вы­чис­лим удель­ную теплоёмкость ве­ще­ства в твёрдом и жид­ком со­сто­я­ни­ях. Из гра­фи­ка видно, что тело в твёрдом со­сто­я­нии на­гре­лось на 80 − 30 = 50 °C при под­ве­де­нии 300 кДж теп­ло­ты. Сле­до­ва­тель­но, теплоёмкость ве­ще­ства в твёрдом со­сто­я­нии равна c_тв = дробь: чис­ли­тель: 300 умно­жить на 10 в кубе Дж, зна­ме­на­тель: 50 гра­ду­совС умно­жить на 5кг конец дроби = 1200Дж/ левая круг­лая скоб­ка кг умно­жить на \! гра­ду­совС пра­вая круг­лая скоб­ка . Ана­ло­гич­но на­хо­дим теплоёмкость тела в жид­ком со­сто­я­нии: c_ж = дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка 1250 минус 1050 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 10 в кубе Дж, зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка 100 гра­ду­совС минус 80 гра­ду­совС пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 5кг конец дроби = 2000Дж/ левая круг­лая скоб­ка кг умно­жить на \! гра­ду­совС пра­вая круг­лая скоб­ка . Удель­ная теплоёмкость в твёрдом со­сто­я­нии мень­ше, чем в жид­ком. Такой же вывод можно сде­лать без расчётов. При по­сто­ян­ной массе ве­ще­ства теплоёмкость тела тем боль­ше, чем мень­ше угол на­кло­на гра­фи­ка за­ви­си­мо­сти тем­пе­ра­ту­ры от под­во­ди­мой теп­ло­ты. Утвер­жде­ние 4  — не­вер­но.

5)  Найдём удель­ную теп­ло­ту плав­ле­ния ве­ще­ства. На плав­ле­ние ве­ще­ства было за­тра­че­но 750 кДж теп­ло­ты, зна­чит, удель­ная теп­ло­та плав­ле­ния ве­ще­ства равна 750 кДж/5 кг = 150 кДж/кг. Утвер­жде­ние 5  — не­вер­но.

Таким об­ра­зом, верны утвер­жде­ния 2 и 3.

 

Ответ: 23.

Источники:
Раздел кодификатора ФИПИ: 3.5 Стро­е­ние и свой­ства жид­ко­стей и твёрдых тел