Задание №8 — ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для решения задачи проанализируем график зависимости температуры олова от времени нагрева.

Дано:
$P = 500$ Дж/мин — мощность нагрева (количество теплоты, передаваемое каждую минуту);
По графику определим время начала и окончания процесса плавления.

Анализ графика:
1. Участок от $0$ до $1$ мин соответствует нагреванию твердого олова (температура растет).
2. Участок от $1$ до $3$ мин характеризуется постоянной температурой. Это и есть процесс плавления кристаллического вещества, так как при плавлении вся подводимая энергия идет на разрушение кристаллической решетки, а температура остается неизменной до тех пор, пока всё вещество не расплавится.
3. Участок от $3$ мин и далее соответствует нагреванию уже жидкого олова.

Расчет:
1. Определим длительность процесса плавления $\Delta t$:
$\Delta t = t_{кон} - t_{нач}$
$\Delta t = 3 \text{ мин} - 1 \text{ мин} = 2 \text{ мин}$

2. Зная мощность нагрева $P$ и время процесса $\Delta t$, найдем общее количество теплоты $Q$, переданное олову на этапе плавления:
$Q = P \cdot \Delta t$

3. Подставим числовые значения:
$Q = 500 \text{ Дж/мин} \cdot 2 \text{ мин} = 1000 \text{ Дж}$

Ответ: 1000 Дж

Источник: ФИПИ