Задание №8 — ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для решения задачи проанализируем данные, представленные на диаграмме, и соотнесем их с физическими формулами тепловых процессов.

Дано:
$m_{н} = 1 \text{ кг}$ — масса вещества при нагревании;
$\Delta t = 10 \text{ °C}$ — изменение температуры при нагревании;
$m_{пл} = 100 \text{ г} = 0,1 \text{ кг}$ — масса вещества при плавлении;
Из диаграммы для вещества 2 (темный столбик):
$Q_{пл2} = 9 \text{ кДж} = 9000 \text{ Дж}$ — количество теплоты, необходимое для плавления вещества 2.

Найти:
$\lambda_{2}$ — ? (удельная теплота плавления второго вещества).

Физическое обоснование и расчет:
1. Процесс плавления вещества, взятого при температуре плавления, описывается формулой:
$Q = \lambda \cdot m$,
где $Q$ — количество теплоты, $\lambda$ — удельная теплота плавления, $m$ — масса вещества.

2. Из этой формулы выразим искомую величину — удельную теплоту плавления для второго вещества:
$\lambda_{2} = \frac{Q_{пл2}}{m_{пл}}$.

3. Согласно условию задачи и диаграмме, для плавления $100 \text{ г}$ (или $0,1 \text{ кг}$) второго вещества требуется количество теплоты, соответствующее темному столбику на графике для "Вещества 2". По шкале $Q$ видим, что это значение равно $9 \text{ кДж}$.

4. Подставим численные значения в рабочую формулу:
$\lambda_{2} = \frac{9 \text{ кДж}}{0,1 \text{ кг}} = 90 \text{ кДж/кг}$.

Переведем в систему СИ (если требуется в Дж/кг):
$\lambda_{2} = \frac{9000 \text{ Дж}}{0,1 \text{ кг}} = 90000 \text{ Дж/кг}$.

Поскольку в условии не указаны конкретные единицы измерения для итогового ответа, а на диаграмме используются кДж, ответ логично представить в кДж/кг.

Ответ: 90 кДж/кг

Источник: ФИПИ