§ 15. Удельная теплота плавления. 1. Дайте определение. Удельная теплота плавления — это
Реши задание на изображении
Сверь числа и знаки с фото.
05.11 Контрольная работа § 15. Удельная теплота плавления
Дайте определение. Удельная теплота плавления — это физическая [неразборчиво]
Допишите предложения. а) Удельная теплота плавления измеряется в ___. б) Формула для расчёта количества теплоты, необходимого для плавления кристаллического тела, взятого при температуре плавления: ___, где λ — ___, m — ___. в) Формула для расчёта количества теплоты, выделяющегося при отвердевании кристаллического тела: ___, где λ — ___, m — ___. г) После достижения температуры плавления вся получаемая кристаллическим телом энергия идёт на ___. д) При температуре плавления внутренняя энергия жидкости ___ внутренней энергии твёрдого тела.
Выполните Упражнение 12 из учебника (стр. 47).
Ответьте устно.
Ответьте устно.
Ответьте устно.
33
Решите задачи. Задача 1. [неразборчиво] увеличение внутренней энергии железа массой 4 кг при плавлении? Дано: m = 4 кг λ_жел (из таблицы) = ___ Q = ? Найти: Q — ? Решение: Ответ:
Дано: m = 20 кг T_пл (из таблицы) = ___ T_1 = 27 °C λ_ж (из таблицы) = ___ Q = ? Найти: Q — ? Решение: Ответ:
34
Краткие ответы
1. Определение. Удельная теплота плавления \(\lambda\) — физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо, чтобы расплавить 1 кг кристаллического вещества, уже нагретого до температуры плавления.
2. Предложения:
- а) измеряется в Дж/кг (1 Дж/кг);
- б) \(Q=\lambda m\), где \(\lambda\) — удельная теплота плавления, \(m\) — масса тела;
- в) \(Q=\lambda m\) — при отвердевании выделяется столько же теплоты;
- г) энергия идёт на разрушение кристаллической решётки, то есть на сам процесс плавления, а не на нагревание;
- д) внутренняя энергия жидкости больше внутренней энергии твёрдого тела той же массы и температуры.
Задача 1. Тело уже при температуре плавления, поэтому \[Q=\lambda m=2{,}7\cdot10^{5}\cdot 4=1{,}08\cdot10^{6}\ \text{Дж}=1{,}08\ \text{МДж}=1080\ \text{кДж}.\]
Задача 2. Здесь тело берут при \(t_1=27\ ^\circ\text{C}\), поэтому сначала его надо нагреть до \(t_{пл}\), а потом плавить: \[Q=cm\,(t_{пл}-t_1)+\lambda m.\] Вещество в «Дано» на фото не читается (видно только «λ_… (из таблицы)»), поэтому точное число дать нельзя — нужен более чёткий снимок условия. Если это железо (\(c=460\ \text{Дж}/(\text{кг}\cdot^\circ\text{C})\), \(t_{пл}=1538\ ^\circ\text{C}\), \(\lambda=2{,}7\cdot10^{5}\ \text{Дж/кг}\)), то \[Q=460\cdot20\cdot1511+2{,}7\cdot10^{5}\cdot20\approx1{,}93\cdot10^{7}\ \text{Дж}\approx19{,}3\ \text{МДж}.\]
Как это понять
Главная идея. Пока тело нагревается, температура растёт и работает формула \(Q=cm\Delta t\). Но на температуре плавления рост температуры прекращается: всё подводимое тепло расходуется на разрыв связей между молекулами. Поэтому для плавления нужна отдельная величина — \(\lambda\), «теплота на 1 кг».
Задача 1 по шагам.
- Смотрим на «Дано»: \(m=4\) кг, тело взято при температуре плавления — значит, нагревать его не нужно.
- Берём из таблицы \(\lambda_{жел}=2{,}7\cdot10^{5}\) Дж/кг.
- Считаем \(Q=\lambda m\).
Если в условии спрашивается «на сколько увеличится внутренняя энергия», ответ тот же: при плавлении \(\Delta U=Q=\lambda m\), потому что вся теплота идёт во внутреннюю энергию.
Проверка.
- Единицы: \(\dfrac{\text{Дж}}{\text{кг}}\cdot\text{кг}=\text{Дж}\) — верно.
- По смыслу: 1 кг железа требует 270 кДж, значит 4 кг — примерно 1 МДж. Совпадает.
Как решать похожее задание. Сначала выясни, при какой температуре тело: если уже при \(t_{пл}\) — только \(Q=\lambda m\); если ниже — сначала \(cm(t_{пл}-t_1)\), затем \(\lambda m\); при охлаждении и отвердевании те же формулы дают выделившуюся теплоту.
