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
На рисунке показан график зависимости температуры металла от отданного им количества теплоты. Масса металла равна
2 кг. Первоначально металл находился в жидком состоянии. Какова удельная теплота плавления металла?
Правильный ответ
125
Пояснение
Решение.
Для решения задачи проанализируем график зависимости температуры t металла от отданного им количества теплоты Q. По условию, первоначально металл находился в жидком состоянии.
1. Анализ графика:
- Первый участок (наклонная линия от 0 до 50 кДж) соответствует охлаждению жидкого металла до температуры кристаллизации (плавления).
- Второй участок (горизонтальная линия) соответствует процессу кристаллизации (отвердевания). При этом процессе температура вещества не меняется, а всё отдаваемое количество теплоты выделяется за счёт перестройки кристаллической решётки.
- Третий участок (наклонная линия после 300 кДж) соответствует охлаждению уже твердого металла.
2. Определение количества теплоты:
Процесс кристаллизации (обратный плавлению) происходит при постоянной температуре 1500 °C.
Начало процесса соответствует значению Q1=50 кДж.
Конец процесса соответствует значению Q2=300 кДж.
Следовательно, количество теплоты, выделившееся при кристаллизации всей массы металла, равно:
Qкр=Q2−Q1=300 кДж−50 кДж=250 кДж.
3. Расчёт удельной теплоты плавления:
Количество теплоты при кристаллизации (или плавлении) рассчитывается по формуле:
Q=λ⋅m,
где λ — удельная теплота плавления, m — масса вещества.
Отсюда рабочая формула для искомой величины:
λ=mQкр.
Дано:
m=2 кг
Qкр=250 кДж
λ−?
Вычисления:
λ=2 кг250 кДж=125 кг кДж.
Проверим размерность: [λ]=кгкДж, что соответствует требуемой единице измерения в ответе.
Ответ: 125
Источник: ФИПИ