Задание №14 — ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Проанализируем каждое утверждение, опираясь на данные таблицы.

1) Кольцо из серебра нельзя расплавить в алюминиевой посуде.
Чтобы расплавить серебро, его необходимо нагреть до температуры плавления. Согласно таблице, температура плавления серебра составляет $t_{пл.серебра} = 960 \text{ °C}$. Однако алюминиевая посуда начнёт плавиться уже при температуре $t_{пл.алюминия} = 660 \text{ °C}$. Так как температура плавления алюминия ниже, чем у серебра, посуда расплавится раньше, чем серебро достигнет нужной температуры. Следовательно, расплавить серебро в алюминиевой посуде невозможно. Утверждение верно.

2) Алюминиевая проволока утонет в расплавленном цинке.
Тело тонет в жидкости, если его плотность больше плотности этой жидкости. Плотность алюминия составляет $\rho_{ал} = 2,7 \text{ г/см}^{3}$, а плотность цинка — $\rho_{ц} = 7,1 \text{ г/см}^{3}$. Поскольку плотность алюминия меньше плотности цинка ($2,7 < 7,1$), алюминиевая проволока будет плавать на поверхности расплавленного цинка, а не тонуть. Утверждение неверно.

3) Для плавления 3 кг цинка и 2 кг меди, взятых при их температуре плавления, требуется одинаковое количество теплоты.
Количество теплоты, необходимое для плавления вещества, уже нагретого до температуры плавления, рассчитывается по формуле: $Q = \lambda \cdot m$, где $\lambda$ — удельная теплота плавления, $m$ — масса вещества.
Для цинка: $Q_{ц} = 120 \text{ кДж/кг} \cdot 3 \text{ кг} = 360 \text{ кДж}$.
Для меди: $Q_{м} = 180 \text{ кДж/кг} \cdot 2 \text{ кг} = 360 \text{ кДж}$.
Значения теплоты равны. Утверждение верно.

4) Свинцовый шарик плавает в расплавленной меди при частичном погружении.
Тело плавает при частичном погружении, если его плотность меньше плотности жидкости. Плотность свинца $\rho_{св} = 11,35 \text{ г/см}^{3}$, а плотность меди $\rho_{м} = 8,9 \text{ г/см}^{3}$. Так как плотность свинца больше плотности меди ($11,35 > 8,9$), свинцовый шарик утонет в расплавленной меди. Утверждение неверно.

5) Плотность алюминия почти в 3 раза больше плотности меди.
Сравним плотности: $\rho_{ал} = 2,7 \text{ г/см}^{3}$, $\rho_{м} = 8,9 \text{ г/см}^{3}$. Мы видим, что плотность алюминия, наоборот, меньше плотности меди (примерно в $8,9 / 2,7 \approx 3,3$ раза). Утверждение неверно.

Таким образом, верными являются утверждения под номерами 1 и 3.

Ответ: 13

Источник: ФИПИ