Тема №9 МКТ и Термодинамика (анализ физических процессов - выбор верных утверждений)

03 Тепловые явления

Вспоминай формулы по каждой теме

Решай новые задачи каждый день

Вдумчиво разбирай решения

ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!

Подтемы раздела №9 мкт и термодинамика (анализ физических процессов - выбор верных утверждений)

Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#12513

Свинцовая заготовка в твёрдом агрегатном состоянии медленно нагревается в плавильной печи так, что подводимая к ней тепловая мощность постоянна. В таблице приведены результаты измерений температуры свинца с течением времени.

|---------------|----|----|---|----|----|---|----|---| |--В-рем-я, мин.-|-0--|-5--|10-|-15-|20--|25-|-30-|35-| | Температура, ∘C|305 |314 |323 |327 |327 |329 |334 |339| ------------------------------------------------------

Выберите из предложенного перечня все утверждения, которые соответствуют результатам проведённого экспериментального исследования.
1) Теплоёмкость свинца в твёрдом и жидком состояниях одинакова.
2) Процесс плавления образца продолжался менее 20 мин.
3) Через 18 мин. после начала измерений свинец частично расплавился.
4) Через 30 мин. после начала измерений свинец не расплавился.
5) Температура плавления свинца в данных условиях равна 329 $∘ C$ .

Показать ответ и решение

1) Для процесса нагрева справделива формула:

Q = cm Δt

где $c$ — удельная теплоемкость вещества, $m$ — масса тела, $ΔT$ — изменение температуры.
Если теплоемкости одинаковые, то свинец в жидком и твердом состоянии за одинаковые промежутки времени будет нагреваться на одинаковое количество градусов. В твердом состоянии за каждые 5 минут свинец нагревается на 9 $∘C$ , а в жидком за 5 минут — 5 $∘C$ . Значит, теплоемкости разные.
Утверждение 1 — $Неверно$

2) Тело плавилось примерно с 15 по 20 минуту (температура остается неизменной), то есть около 5 минут.
Утверждение 2 — $Верно$

3) Свинец начинает плавиться с 15 минуты, следовательно, через 18 минут он будет частично расплавлен.
Утверждение 3 — $Верно$

4) Через 30 минут температура свинца выше температуры плавления, значит, он полностью расплавлен.
Утверждение 4 — $Неверно$

5) Температура плавления свинца равна 327 $∘C$ .
Утверждение 5 — $Неверно$

Ответ: 23

Бандлы и наборы

Комбо-тарифы сразу по нескольким предметам

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#12515

В начальный момент в сосуде под лёгким поршнем находится только жидкий эфир. На рисунке показан график зависимости температуры t эфира от времени $τ$ его нагревания и последующего охлаждения.

Выберите все верные утверждения о процессах, происходящих с эфиром.
1) Процесс $BC$ соответствует плавлению твёрдого эфира.
2) Процесс $DE$ соответствует охлаждению жидкого эфира.
3) Процесс $EF$ соответствует конденсации эфира.
4) В процессе $BC$ внутренняя энергия эфира остаётся неизменной.
5) В процессе $EF$ внутренняя энергия эфира уменьшается.

Показать ответ и решение

$AB$ — нагревание жидкости
$BC$ — парообразование (кипение)
$CD$ — нагревание газа
$DE$ — охлаждение газа
$EF$ — конденсация
$F G$ — охлаждение жидкости
1) $Н еверно$

2) $Н еверно$

3) $В ерно$

4) $Н еверно$
Во время кипения внутренняя энергия увеличивается.
5) $В ерно$
Во время конденсации внутренняя энергия уменьшается.

Ответ: 35

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#64406

На рисунке представлены графики зависимости температуры $t$ двух тел одинаковой массы от сообщенного им количества теплоты $Q$ . Первоначально тела находились в твёрдом агрегатном состоянии.

Используя данные графиков, выберите из предложенного перечня все верные утверждения.
1) Удельная теплота плавления первого тела больше удельной теплоты плавления второго тела.
2) Оба тела имеют одинаковую удельную теплоёмкость в жидком агрегатном состоянии.
3) Тела имеют одинаковую удельную теплоёмкость в твёрдом агрегатном состоянии.
4) Удельная теплоёмкость второго тела в твёрдом агрегатном состоянии в 3 раза больше, чем первого.
5) Температура плавления второго тела в 2 раза выше, чем температура плавления первого тела.

Показать ответ и решение

1) $В ерно$
Количество теплоты, необходимое для плавления:

Q = λm,

где $λ$ – удельная теплота плавления, $m$ – масса тела.
То есть чем больше удельная теплота плавления, тем больше $Q$ . Плавление – горизонтальный участок ломанной. Для тела 1 плавление составляет 3 клетки, для тела 2 – 2 клетки, то есть удельная теплота плавления у тела 1 больше, чем у тела 2.
2) $Н еверно$
Для процесса нагрева справедлива формула:

Q = cm Δt

где $c$ — удельная теплоемкость вещества, $m$ — масса тела, $ΔT$ — изменение температуры.
То есть

Q c= m-Δt,

Для того, чтобы теплоёмкость веществ была одинаковой, необходимо, чтобы наклоны прямых были одинаковы, а они разные, значит, удельная теплоёмкость тел разные.

3) $Н еверно$ Для процесса нагрева справедлива формула:

Q = cm Δt

где $c$ — удельная теплоемкость вещества, $m$ — масса тела, $ΔT$ — изменение температуры.
То есть

c= -Q--, m Δt

Для того, чтобы теплоёмкость веществ была одинаковой, необходимо, чтобы наклоны прямых были одинаковы, а они разные, значит, удельная теплоёмкость тел разные.

4) $Н еверно$
Для процесса нагрева справедлива формула:

Q = cm Δt

где $c$ — удельная теплоемкость вещества, $m$ — масса тела, $ΔT$ — изменение температуры.
То есть

c= -Q--, m Δt

Тогда:

c2 Δt1 1 c1 = Δt2 = 3.

То есть удельная теплоёмкость второго тела в 3 раза меньше.
5) $В ерно$
Да, температура плавления – начало горизонтального участка ломанной, для первого тела температура плавления 2 клетки, а для второго 4.

Ответ: 15

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#84372

В цилиндре под поршнем находится твердое вещество. Цилиндр поместили в раскаленную печь. На рисунке показан график изменения температуры $t$ от вещества по мере поглощения им количества теплоты $Q$ .

Выберите из предложенного перечня все верные утверждения.
1) Температура плавления вещества равна 50 $∘C$ .
2) Для того, чтобы полностью расплавить вещество, уже находящееся при температуре плавления, ему надо передать 80 кДж.
3) Когда тело получило 100 кДж оно полностью расплавилось.
4) Количество теплоты, которое необходимо затратить для нагревания тела от 60 $∘ C$ до 80 $∘ C$ равно 20 кДж.
5) Теплоемкость вещества в жидком состоянии меньше, чем в твердом.

Показать ответ и решение

1) $В ерно$
Температуру плавления показывает первая горизонтальная линия, то есть температура плавления $50∘C$ .
2) $Н еверно$
Нет, необходимо передать от точки 1 до точки 2, то есть 40 кДж.
3) $В ерно$
Да, уже начался нагрев жидкой фазы.
4) $В ерно$
Да, по графику это так.
5) $Н еверно$
Для процесса нагрева справедлива формула:

Q = cm Δt

где $c$ — удельная теплоемкость вещества, $m$ — масса тела, $ΔT$ — изменение температуры.
То есть

-Q-- c= m Δt,

При передачи 40 кДж в твердом состоянии тело нагревается на 50 $∘ C$ , тогда как при передачи 40 кДж в жидком состоянии тело нагрелось на 30 $∘C$ , то есть это неверно.

Ответ: 134

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 5#85584

Твёрдый образец вещества нагревают в печи. На графике представлены результаты измерения поглощённого количества теплоты Q и температуры образца t.

Выберите из предложенного перечня все утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений.

1) В состоянии 2 вещество полностью расплавилось.

2) На участке 0–1 внутренняя энергия вещества не изменяется.

3) Температура плавления вещества равна $∘ 40 C$ .

4) Удельная теплоёмкость вещества в жидком состоянии меньше, чем в твёрдом.

5) Для того, чтобы полностью расплавить образец вещества, уже находящийся при температуре плавления, ему надо передать количество теплоты, равное 40 кДж.

Показать ответ и решение

1) $В ерно$
Горизонтальная линия – плавление твердого вещества, то есть в точке 2 вещество полностью расплавилось.
2) $Н еверно$
Внутренняя энергия пропорциональная температуре $U ∼ T$ , так как температура увеличивается, то увеличивается и внутренняя энергия.
3) $В ерно$
Да, температура плавления $∘ 40 C$ .
4) $Н еверно$
Для процесса нагрева справедлива формула:

Q = cm Δt

где $c$ — удельная теплоемкость вещества, $m$ — масса тела, $ΔT$ — изменение температуры.
То есть

c= -Q--, m Δt

Так как для нагрева на $∘ 40C$ в твердом состоянии необходимо подвести 40 кДж, а в жидком 100 кДж, то удельная теплоемкость в твердом состоянии меньше, чем в жидком
5) $В ерно$
Да, длина горизонтальной линии равна 40 кДж.

Ответ: 135

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#86286

Твёрдый образец вещества нагревают в печи. По мере поглощения количества теплоты температура образца 1 растёт в соответствии с графиком.

Выберите из предложенного перечня все утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений.
1) Температура плавления вещества равна $3000∘C$ .
2) Удельная теплоёмкость вещества в жидком состоянии меньше, чем в твёрдом.
3) В процессе 2-3 внутренняя энергия вещества увеличивается.
4) В состоянии 1 вещество полностью расплавилось.
5) Для того, чтобы полностью расплавить образец вещества, уже находящийся при температуре плавления, ему надо передать количество теплоты, равное 30 кДж.

Показать ответ и решение

1) $Н еверно$
Первая горизонтальная линия – плавление твердого вещества, то есть температура плавления $1535∘C$ .
2) $Н еверно$
Для процесса нагрева справедлива формула:

Q = cm Δt

где $c$ — удельная теплоемкость вещества, $m$ — масса тела, $ΔT$ — изменение температуры.
То есть

c= -Q--, m Δt

для нагрева в жидком состоянии на $∘ 1465 C$ тратится 130 кДж, а для нагрева на $∘ 1535C$ в твердом состоянии тратится 70 кДж, то есть

130 70 m-⋅1465∘C-> m-⋅1535∘C-

и теплоёмкость в жидком состоянии больше, чем в твёрдом.
3) $В ерно$
Да, так как в телу подводят количество теплоты.
4) $Н еверно$
Нет, состояние 1 это только начало плавления.
5) $В ерно$
Да, так как длина горизонтального участка равна 30 кДж.

Ответ: 35

Курсы

Всё необходимое для достижения цели

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 7#94935

|---------------|----|----|---|----|----|---|----|---| |--В-рем-я, мин.-|-0--|-5--|10-|-15-|20--|25-|-30-|35-| | Температура, ∘C|305 |314 |323 |327 |327 |329 |334 |339| ------------------------------------------------------

Выберите из предложенного перечня все утверждения, которые соответствуют результатам проведённого экспериментального исследования.
1) Теплоёмкость свинца в твёрдом и жидком состояниях одинакова.
2) Процесс плавления образца продолжался более 20 мин.
3) Через 8 мин. после начала измерений свинец частично расплавился.
4) Через 30 мин. после начала измерений свинец полностью расплавился.
5) Температура плавления свинца в данных условиях равна 327 $∘ C$ .

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

1) Для процесса нагрева справделива формула:

Q = cm Δt

где $c$ — удельная теплоемкость вещества, $m$ — масса тела, $ΔT$ — изменение температуры.
Если теплоемкости одинаковые, то свинец в жидком и твердом состоянии за одинаковые промежутки времени будет нагреваться на одинаковое количество градусов. В твердом состоянии за каждые 5 минут свинец нагревается на 9 $∘C$ , а в жидком за 5 минут — 5 $∘C$ . Значит, теплоемкости разные.
Утверждение 1 — $Неверно$

2) Тело плавилось примерно с 15 по 20 минуту (температура остается неизменной), то есть около 5 минут.
Утверждение 2 — $Неверно$

3) Свинец начинает плавиться лишь с 15 минуты.
Утверждение 3 — $Неверно$

4) Через 30 минут температура свинца выше температуры плавления, значит, он полностью расплавлен.
Утверждение 4 — $Верно$

5) Температура плавления свинца равна 327 $∘C$ .
Утверждение 5 — $Верно$