Задание №9 — Количество теплоты. Фазовые переходы
Твёрдый образец медленно нагревается в плавильной печи так, что подводимая к нему тепловая мощность постоянна. В таблице приведены результаты измерений температуры образца с течением времени.
|
Время, мин. |
0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 |
| Температура, °С | 305 | 314 | 323 | 327 | 327 | 327 | 329 | 334 |
Выберите из предложенного перечня все утверждения, которые соответствуют результатам проведённого экспериментального исследования, и укажите их номера.
1) Температура плавления вещества в данных условиях равна 329 °С.
2) Через 18 мин. после начала измерений образец частично расплавился.
3) Теплоёмкость вещества, из которого изготовлен образец, в жидком и твёрдом состояниях одинакова.
4) Через 30 мин. после начала измерений образец не расплавился.
5) Процесс плавления образца продолжался менее 20 мин.
Правильный ответ
25
Пояснение
Решение:
Подводимая мощность постоянна, поэтому за равные промежутки времени образец получает одинаковое количество теплоты .
С 15-й по 25-ю минуту температура не меняется и равна 327 °С — вся подводимая теплота идёт на плавление, значит температура плавления в данных условиях равна 327 °С.
1) Температура плавления равна 327 °С, а не 329 °С — неверно.
2) 18 мин приходится на «температурную полку»: часть образца уже расплавилась, часть ещё твёрдая — верно.
3) В твёрдом состоянии за 5 мин температура росла на 9 °С (305 → 314 → 323), в жидком — на 5 °С (329 → 334). Из при следует , т. е. теплоёмкости в твёрдом и жидком состояниях различны — неверно.
4) На 30-й минуте температура 329 °С уже выше температуры плавления, значит образец полностью расплавился — неверно.
5) Плавление началось не раньше 10-й минуты (тогда ещё 323 °С) и закончилось не позже 30-й (уже 329 °С), т. е. длилось менее 20 мин — верно.
Ответ: 25