Тема . Тепловые явления

.01 Банк ФИПИ

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела тепловые явления
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#80481

Два вещества одинаковой массы, первоначально находившиеся в твёрдом состоянии при температуре   ∘
20 C  , равномерно нагревают на плитках одинаковой мощности в сосудах с пренебрежимо малой теплоёмкостью. В таблице представлены данные измерения температуры веществ и времени их нагревания.

Время, мин 5 10 15 20 25 30 35 40
   ∘
t1, C  80 140 200 200 200 210 220 230
t2, ∘C  60 100 100 100 100 100 120 140

Из предложенного перечня выберите два утверждения, соответствующих результатам проведённых измерений. Укажите их номера.
1) Удельная теплоёмкость первого вещества в твёрдом состоянии больше удельной теплоёмкости второго вещества в твёрдом состоянии.
2) Температура плавления первого вещества равна    ∘
200 C  .
3) В процессе нагревания оба вещества расплавились.
4) Удельная теплота плавления первого вещества больше удельной теплоты плавления второго вещества.
5) За время проведения эксперимента первое вещество получило большее количество теплоты, чем второе.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

1) В условии сказано, что тела равномерно нагревают на плитках одинаковой мощности P0  , поэтому каждое тело в единицу времени получает одно и то же количество теплоты. Общее количество теплоты, которое тело получит в промежутке времени     τ  , равно

Q = P0τ.

Количество теплоты, требумое для нагрева тело массой m  на температуру Δt  за время τ  , равно

Q = P0τ = cmΔt,

где c  - удельная теплоёмкость тела.
Тогда

c= -P0τ.
   m Δt

Процесс нагревания первого вещества продолжался в промежутке от 5 до 15 минут (τ = 10 мин
 1  и оно изменило температуру на                  ∘
Δt1 =200 − 80 =120 C.
Процесс нагревания второго вещества продолжался в промежутке от 5 до 10 минут (однако утверждать это нельзя поскольку неизвестно, когда тело достигло температуру 100∘C  . Будем считать, что процесс плавления начался в момент времени 10 мин) (τ1 = 5 мин  и оно изменило температуру на Δt2 = 100 − 60 = 40∘C.
Тогда

c2   P0τ2⋅mΔt1   5⋅120
c1-= m-Δt2⋅P0τ1-= 40⋅10 = 1,5.

Отсюда можно сделать вывод, что бОльшей теплоёмкость обладает второе вещество.
Утверждение 1 - Н еверно
2) Процесс плавления характеризуется постоянной температурой. Постоянная температура первого вещества наблюдается на промежутке от 15 до 25 мин и она равна    ∘
200C  .
Утверждение 2 - Верно
3) Процесс плавления характеризуется постоянной температурой. Как видно из таблицы, оба тела имели промежутки, где наблюдалась постоянная температура. Поскольку телу постоянное подводится одинаковая мощность, то при окончании процесса плавления, оно, при условии, что вещество расплавилось, должно продолжить процесс нагревания. Как видно из таблицы, и первое, и второе вещество имеет промежутке времени после плавления, где они повышают свою температуру. Поэтому оба тела расплавились.
Утверждение 3 - Верно
4) Количество теплоты, требумое для плавления вещества массой m  за время τ  , равно

Qp = P0τ = λm,

где λ  - удельная теплота плавления вещества.
Тогда

    P0τ
λ =  m .

Процесс плавления первого вещества продолжался в промежутке от 15 до 25 минут (τ1 = 10 мин  .
Процесс плавления второго вещества продолжался в промежутке от 10 до 30 минут (τ2 = 20 мин  .
Тогда имеем

λ2   P0τ2⋅m   20
λ1 = m-⋅P0τ1-= 10 = 2.

Поэтому удельная теплота плавления второго вещества больше удельной теплоты плавления первого вещества.
Утверждение 4 - Н еверно
5) Исходя из рассуждений пункта 1, поскольку тела нагреваются одно и то же время, то и количество теплоты к ним в итоге подводится одно и то же.
Утверждение 5 - Н еверно

Ответ: 23

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!