Задание №8 — ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для решения задачи проанализируем данные в таблице, чтобы разделить процессы нагревания и плавления вещества.

1. Анализ процессов:
Из таблицы видно, что при сообщении количества теплоты от $0$ до $4,8$ кДж температура вещества растёт от $50$ °C до $250$ °C. Это соответствует процессу нагревания твёрдого вещества.
Начиная с отметки $Q_1 = 4,8$ кДж и до конца измерений $Q_2 = 12$ кДж, температура остаётся неизменной и равной $250$ °C. Постоянство температуры при подводе тепла указывает на фазовый переход — процесс плавления. Следовательно, температура плавления данного вещества составляет $250$ °C.

2. Определение количества теплоты на плавление:
Количество теплоты $\Delta Q$, затраченное исключительно на плавление вещества, равно разности между общим количеством теплоты в конце процесса и количеством теплоты, подведённым к моменту начала плавления:
$\Delta Q = Q_2 - Q_1$
$\Delta Q = 12 \text{ кДж} - 4,8 \text{ кДж} = 7,2 \text{ кДж}$.

3. Расчёт удельной теплоты плавления:
Формула для количества теплоты при плавлении: $\Delta Q = \lambda \cdot m$, где $\lambda$ — удельная теплота плавления, $m$ — масса вещества.
Выразим удельную теплоту плавления:
$\lambda = \frac{\Delta Q}{m}$.

Переведём массу вещества в систему СИ:
$m = 100 \text{ г} = 0,1 \text{ кг}$.

Подставим значения в формулу:
$\lambda = \frac{7,2 \text{ кДж}}{0,1 \text{ кг}} = 72 \text{ кДж/кг}$.

Дано:
$m = 100 \text{ г} = 0,1 \text{ кг}$
$Q_1 = 4,8 \text{ кДж}$ (начало плавления)
$Q_2 = 12 \text{ кДж}$ (конец плавления)
$\lambda - ?$

Вычисления:
$\lambda = \frac{12 \text{ кДж} - 4,8 \text{ кДж}}{0,1 \text{ кг}} = \frac{7,2 \text{ кДж}}{0,1 \text{ кг}} = 72 \text{ кДж/кг}$.

Ответ: 72 кДж/кг

Источник: ФИПИ