Задание 8

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

Задание №8 — ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ

На диаграмме для двух веществ приведены значения количества теплоты, необходимого соответственно для нагревания 1 кг вещества на 10 °С и для плавления 100 г вещества, нагретого до температуры плавления.

Чему равна удельная теплота плавления второго вещества?

Правильный ответ

Пояснение

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