Расчёт физической величины: тепловые явления · 65 заданий
- Задание №8№8Сложное
По результатам нагревания тела массой 5 кг, первоначально находившегося в кристаллическом состоянии, построен график зависимости температуры этого тел…
Плавление и кристаллизация
- Задание №8№8Среднее
Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы нагреть кусок льда массой 2 кг от – 10°С до температуры плавления?
Количество теплоты. Теплоёмкость
- Задание №8№8Сложное
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№8Среднее
КПД тепловой машины равен 25 %. Какую работу совершила машина, если при сгорании топлива выделилось количество теплоты, равное 1 МДж?
Тепловые двигатели. КПД
- Задание №8№8Лёгкое
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№8Среднее
Стальная деталь при охлаждении на 200° С отдаёт количество теплоты, равное 1 МДж. Чему равна её масса?
Количество теплоты. Теплоёмкость
- Задание №8№8Лёгкое
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№8Лёгкое
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№8Лёгкое
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№8Сложное
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№8Среднее
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№8Среднее
КПД тепловой машины равен 30 %. При сгорании топлива выделяется количество теплоты, равное 20 МДж. Какова энергия, которая не используется на совершен…
Тепловые двигатели. КПД
На рисунке показан график зависимости температуры вещества от полученного им количества теплоты. Масса вещества равна 0,4 кг. Первоначально вещество было в твёрдом состоянии. Какова удельная теплота плавления вещества?
Правильный ответ
750
Пояснение
Решение.
Для решения задачи проанализируем график зависимости температуры вещества от полученного количества теплоты Q. По условию, первоначально вещество находилось в твёрдом состоянии.
1. Анализ графика:
- Первый участок (от 0 до 1⋅105 Дж) соответствует нагреванию твёрдого вещества до температуры плавления.
- Второй участок — горизонтальный (от 1⋅105 Дж до 4⋅105 Дж). На этом этапе температура вещества не меняется, несмотря на подведение тепла. Это означает, что происходит фазовый переход — плавление вещества.
- Третий участок (свыше 4⋅105 Дж) соответствует нагреванию вещества, уже перешедшего в жидкое состояние.
2. Определение количества теплоты на плавление:
Количество теплоты Qпл, затраченное на плавление, равно разности значений теплоты в конце и в начале процесса плавления:
Qпл=Q2−Q1
По графику: Q1=1⋅105 Дж, Q2=4⋅105 Дж.
Qпл=4⋅105−1⋅105=3⋅105 Дж.
Дано:
m=0,4 кг
Qпл=3⋅105 Дж
λ−?
Физический закон и расчет:
Количество теплоты, необходимое для плавления кристаллического вещества массой m, взятого при температуре плавления, вычисляется по формуле:
Qпл=λ⋅m,
где λ — удельная теплота плавления вещества.
Выразим удельную теплоту плавления:
λ=mQпл
Подставим числовые значения:
λ=0,4 кг3⋅105 Дж=0,4300000 Дж/кг=750000 Дж/кг
Переведем ответ в кДж/кг (так как в подобных задачах часто требуется такая единица, либо для сопоставления с ответом):
λ=750 кДж/кг
Ответ: 750 кДж/кг (или 750000 Дж/кг)
Источник: ФИПИ