Задание №14 — ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Проанализируем представленный график зависимости температуры $t$ от количества теплоты $Q$. На графике изображены два процесса: охлаждение горячей жидкости (линия II) и нагревание/плавление льда (линия I).

1) Анализ линии II (участок AD): Жидкость изначально находится при температуре $t = 40 \text{ °C}$ (точка A). По мере отдачи теплоты её температура падает до $0 \text{ °C}$ (точка D). Это процесс охлаждения воды.

2) Анализ линии I (участки BC и CD):
— Участок BC: Температура льда увеличивается от отрицательного значения (судя по сетке, это $-10 \text{ °C}$) до $0 \text{ °C}$. Следовательно, участок BC соответствует нагреванию льда до температуры плавления. Утверждение № 1 верно.
— Точка C: В этой точке лёд достиг температуры плавления $0 \text{ °C}$, но процесс превращения в воду ещё не начался. Утверждение № 4 неверно.
— Участок CD: Температура вещества остаётся постоянной и равной $0 \text{ °C}$, при этом теплота продолжает поглощаться. Это характерный признак фазового перехода — плавления льда. Утверждение № 3 верно.

3) Разбор остальных утверждений:
— Утверждение № 2: На участке CD происходит плавление. Несмотря на то, что температура не меняется, вещество получает энергию, которая тратится на разрушение кристаллической решётки. Следовательно, внутренняя энергия вещества увеличивается. Утверждение неверно.
— Утверждение № 5: Из графика видно, что энергия, выделяемая водой (проекция участка AD на ось $Q$), расходуется как на нагревание льда (участок BC), так и на его плавление (участок CD). Утверждение неверно.

Таким образом, верными являются утверждения 1 и 3.

Ответ: 13

Источник: ФИПИ