Расчёт физической величины: тепловые явления · 65 заданий
- Задание №8№8
По результатам нагревания тела массой 5 кг, первоначально находившегося в кристаллическом состоянии, построен график зависимости температуры этого тел…
Плавление и кристаллизация
- Задание №8№8
Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы нагреть кусок льда массой 2 кг от – 10 °С до температуры плавления?
Количество теплоты. Теплоёмкость
- Задание №8№8
На рисунке приведён график зависимости температуры вещества массой 3 кг от полученного им количества теплоты. В начале опыта вещество находится в крис…
Плавление и кристаллизация
- Задание №8№8
КПД тепловой машины равен 25 %. Какую работу совершила машина, если при сгорании топлива выделилось количество теплоты, равное 1 МДж?
Тепловые двигатели. КПД
- Задание №8№8
На диаграмме для двух веществ приведены значения количества теплоты, необходимого для плавления 500 г вещества, нагретого до температуры плавления. Во…
Плавление и кристаллизация
- Задание №8№8
Стальная деталь при охлаждении на 200 ° С отдаёт количество теплоты, равное 1 МДж. Чему равна её масса?
Количество теплоты. Теплоёмкость
- Задание №8№8
В керамическую чашечку (тигель) опустили электрический термометр и насыпали опилки олова. После этого тигель поместили в печь. Диаграмма изменения тем…
Плавление и кристаллизация
- Задание №8№8
Чему равна масса спирта, если в процессе его превращения из газообразного состояния в жидкое при температуре кипения выделилось количество теплоты, ра…
Испарение, конденсация, кипение
- Задание №8№8
На диаграмме для образцов одинаковой массы из двух веществ приведены значения количества теплоты, необходимого для их перехода из жидкого состояния в…
Испарение, конденсация, кипение
- Задание №8№8
На диаграмме для двух веществ приведены значения количества теплоты, необходимого соответственно для нагревания 1 кг вещества на 10 °С и для плавления…
Плавление и кристаллизация
- Задание №8№8
На диаграмме для двух веществ приведены значения количества теплоты, необходимого соответственно для нагревания 1 кг вещества на 10 °С и для плавления…
Плавление и кристаллизация
- Задание №8№8
КПД тепловой машины равен 30 %. При сгорании топлива выделяется количество теплоты, равное 20 МДж. Какова энергия, которая не используется на совершен…
Тепловые двигатели. КПД
По результатам нагревания тела массой 5 кг, первоначально находившегося
в кристаллическом состоянии, построен график зависимости температуры этого тела от полученного им количества теплоты. Считая, что потерями энергии можно пренебречь, определите удельную теплоту плавления вещества.
Правильный ответ
150
Пояснение
Решение.
Для решения задачи проанализируем график зависимости температуры t тела от полученного количества теплоты Q. По условию тело массой m=5 кг изначально находилось в кристаллическом (твёрдом) состоянии.
На графике можно выделить три характерных участка:
1. Участок роста температуры (от 0 до 300 кДж) — нагревание твёрдого тела до температуры плавления.
2. Горизонтальный участок (от 300 кДж до 1050 кДж) — процесс плавления. Температура вещества в это время не меняется, так как вся подводимая энергия расходуется на разрушение кристаллической решётки.
3. Участок роста температуры (после 1050 кДж) — нагревание вещества в жидком состоянии.
Дано:
m=5 кг
Q1=300 кДж (начало плавления)
Q2=1050 кДж (конец плавления)
λ−?
Физический закон и вывод формулы:
Количество теплоты, необходимое для плавления вещества массой m, вычисляется по формуле:
Qпл=λ⋅m,
где λ — удельная теплота плавления.
Из этой формулы выразим искомую величину:
λ=mQпл.
Количество теплоты Qпл, затраченное именно на процесс плавления, равно разности значений теплоты в конце и в начале горизонтального участка:
Qпл=Q2−Q1.
Вычисления:
1) Определим количество теплоты, пошедшее на плавление:
Qпл=1050 кДж−300 кДж=750 кДж.
2) Рассчитаем удельную теплоту плавления:
λ=5 кг750 кДж=150 кДж/кг.
Проверка размерности: [λ]=кгкДж. Результат соответствует требуемым единицам измерения.
Ответ: 150 кДж/кг
Источник: ФИПИ