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 100 г. Первоначально металл находился в жидком состоянии. Какое количество теплоты выделилось при кристаллизации металла?
Правильный ответ
2.5
Пояснение
Решение.
Для решения задачи проанализируем график зависимости температуры t металла от отданного им количества теплоты Q. По условию, изначально металл находился в жидком состоянии.
1. Анализ участков графика:
- Первый участок (наклонная линия от Q=0 до Q=0,5 кДж): происходит охлаждение жидкого металла от начальной температуры до температуры кристаллизации (1500 °C).
- Второй участок (горизонтальная линия): температура вещества не меняется, несмотря на то, что теплота продолжает отводиться. Это соответствует фазовому переходу — кристаллизации (отвердеванию) металла. Температура при этом остается постоянной и равной температуре плавления/кристаллизации.
- Третий участок (наклонная линия после Q=3 кДж): происходит охлаждение уже твердого металла.
2. Определение количества теплоты:
Процесс кристаллизации на графике соответствует горизонтальному участку.
Начало кристаллизации соответствует значению отданной теплоты Q1=0,5 кДж.
Окончание кристаллизации соответствует значению отданной теплоты Q2=3 кДж.
Количество теплоты Qкр, выделившееся именно в процессе кристаллизации, равно разности значений теплоты в конце и в начале этого процесса:
Qкр=Q2−Q1
3. Расчет:
Qкр=3 кДж−0,5 кДж=2,5 кДж.
Масса металла (100 г) в данной задаче является избыточным данным, так как количество теплоты мы определяем непосредственно по оси абсцисс графика.
Ответ: 2,5
Источник: ФИПИ