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

Какое количество теплоты выделится при кристаллизации 4 кг свинца, находящегося в жидком состоянии при температуре 327 °С?

Правильный ответ

100

Пояснение

Решение.

Для решения задачи проанализируем физический процесс. Свинец уже находится в жидком состоянии при температуре $327 \text{ °C}$ . Согласно справочным данным, температура плавления (и, соответственно, кристаллизации) свинца составляет именно $327 \text{ °C}$ . Это означает, что свинец не нужно предварительно охлаждать, он сразу начнёт переходить из жидкого состояния в твёрдое при постоянной температуре.

Процесс выделения энергии при кристаллизации описывается формулой, связывающей массу вещества и его удельную теплоту плавления.

Дано:
$m = 4 \text{ кг}$
$t = 327 \text{ °C}$ (температура кристаллизации свинца)
$\lambda = 25 \cdot 10^{3} \text{ Дж/кг}$ (удельная теплота плавления свинца из справочных таблиц)

Найти:
$Q - ?$

Физический закон и вычисления:
Количество теплоты $Q$ , выделяющееся при кристаллизации вещества массой $m$ , рассчитывается по формуле:
$Q = \lambda \cdot m$

Подставим числовые значения в формулу:
$Q = 25 \cdot 10^{3} \text{ Дж/кг} \cdot 4 \text{ кг} = 100 \cdot 10^{3} \text{ Дж}$

Переведём полученный результат в килоджоули (кДж), учитывая, что $1 \text{ кДж} = 1000 \text{ Дж}$ :
$Q = 100 \text{ кДж}$

Проверка размерности:
$[Q] = \text{Дж/кг} \cdot \text{кг} = \text{Дж}$

Ответ: 100 кДж

Источник: ФИПИ