1. При плавлении твердого тела его температура...
Реши задание на изображении
Сверь числа и знаки с фото.
- При плавлении твердого тела его температура... А. не изменяется. Б. увеличивается. В. уменьшается.
- Удельная теплота плавления льда равна \(3,4\cdot10^5\) Дж/кг. Это означает, что... А. для плавления 1 кг льда требуется \(3,4\cdot10^5\) Дж теплоты. Б. для плавления \(3,4\cdot10^5\) кг льда требуется 1 Дж теплоты. В. При плавлении 1 кг льда выделяется \(3,4\cdot10^5\) Дж теплоты.
- Самая низкая температура зимой в Москве достигала -32 °C. Можно ли измерить такую температуру спиртовым и ртутным термометрами? А. Можно как спиртовым, так и ртутным термометрами. Б. Нельзя. В. Можно только спиртовым термометром. Г. Можно только ртутным термометром.
- Что можно сказать о внутренней энергии расплавленного и нерасплавленного куска меди массой 1 кг при температуре 1085 °C? А. Их внутренние энергии одинаковы. Б. Внутренняя энергия у расплавленного куска меди больше. В. Внутренняя энергия у расплавленного куска меди меньше.
- Какая энергия требуется для плавления 1 кг льда, взятого при температуре плавления? А. \(3,4\cdot10^5\) Дж. Б. \(0,25\cdot10^5\) Дж. В. \(2\cdot10^5\) Дж.
- Рассчитайте количество теплоты, необходимое для плавления 2 кг свинца, имеющего температуру 227 °C. А. \(5\cdot10^7\) Дж. Б. \(0,78\cdot10^5\) Дж. В. \(0,5\cdot10^7\) Дж.
- Какое количество теплоты выделится при кристаллизации и охлаждении 4 кг меди до температуры 585 °C? А. 5000 кДж. Б. 3200 кДж. В. 1640 кДж.
- На рисунке 1 представлен график охлаждения и кристаллизации твердого тела. Какому процессу соответствует участок графика ВС? А. Охлаждение. Б. Плавление. В. Кристаллизация.
- Для какого вещества представлен график плавления и нагревания (рис. 2)? А. Лед. Б. Олово. В. Цинк.
- Определите по графику (см. рис. 2), какое количество теплоты потребуется для нагревания и плавления 2 кг твердого вещества. А. 400 кДж. Б. 890 кДж. В. 1200 кДж. [Рисунок 1: график в осях T, °C — t, мин; кривая сначала убывает, затем на участке ВС идёт горизонтально, после чего снова убывает.] [Рисунок 2: график в осях T, °C — t, мин; кривая начинается при -50 °C, выходит на горизонтальный участок при 0 °C, затем поднимается вверх.]
Краткие ответы
1 — А
2 — А
3 — А
4 — Б
5 — А
6 — Б
7 — В
8 — В
9 — А
10 — Б
Почему так
При плавлении кристаллического тела температура не меняется: подводимая теплота расходуется на разрушение кристаллической решётки. А.
Удельная теплота плавления \(\lambda\) показывает, сколько теплоты нужно, чтобы расплавить 1 кг вещества при температуре плавления. Для льда это \(3,4\cdot10^5\) Дж/кг. А.
Ртуть затвердевает примерно при \(-39^\circ C\), спирт — около \(-114^\circ C\). При \(-32^\circ C\) обе жидкости, поэтому подходят оба термометра. А.
При одной и той же температуре расплавленная медь обладает большей внутренней энергией: при плавлении она поглотила дополнительно \(Q=\lambda m\). Б.
\[ Q=\lambda m=3,4\cdot10^5\cdot1=3,4\cdot10^5 \text{ Дж}. \] А.
Свинец сначала нагревается до плавления \(327^\circ C\), затем плавится: \[ Q_1=140\cdot2\cdot(327-227)=2,8\cdot10^4 \text{ Дж}, \] \[ Q_2=0,25\cdot10^5\cdot2=5,0\cdot10^4 \text{ Дж}. \] \[ Q=7,8\cdot10^4 \text{ Дж}=0,78\cdot10^5 \text{ Дж}. \] Б.
Медь кристаллизуется при \(1085^\circ C\), затем охлаждается: \[ Q_1=2,1\cdot10^5\cdot4=8,4\cdot10^5 \text{ Дж}=840 \text{ кДж}, \] \[ Q_2=400\cdot4\cdot(1085-585)=8,0\cdot10^5 \text{ Дж}=800 \text{ кДж}. \] \[ Q=840+800=1640 \text{ кДж}. \] В.
На горизонтальном участке \(ВС\) температура постоянна, хотя теплота продолжает отводиться, — это кристаллизация. В.
На рисунке 2 площадка при \(0^\circ C\) — это температура плавления льда. У олова около \(232^\circ C\), у цинка около \(420^\circ C\). А.
По графику начальная температура \(-50^\circ C\), плавление при \(0^\circ C\). Для льда \(c=2100\) Дж/(кг·°C): \[ Q_1=2100\cdot2\cdot50=2,1\cdot10^5 \text{ Дж}=210 \text{ кДж}, \] \[ Q_2=3,4\cdot10^5\cdot2=6,8\cdot10^5 \text{ Дж}=680 \text{ кДж}. \] \[ Q=210+680=890 \text{ кДж}. \] Б.
Обсуждение
2 сообщенияЭто тот же лист, что и в предыдущем ответе, поэтому это продолжение нашей задачи. Сверил ответы с текстом на изображении — они сходятся. Ниже ключ с формулировками вариантов, как они напечатаны.
| № | Ответ | Почему |
|---|---|---|
| 1 | А — не изменяется | Теплота при плавлении идёт на разрушение решётки, а не на нагрев |
| 2 | А — для плавления 1 кг льда нужно \(3{,}4\cdot10^5\) Дж | Так определяется удельная теплота плавления |
| 3 | А — можно и спиртовым, и ртутным | Спирт затвердевает при \(-114^\circ C\), ртуть — при \(-39^\circ C\), а \(-32^\circ C\) выше обоих пределов |
| 4 | Б — у расплавленного больше | Расплав получил дополнительно \(Q=\lambda m\) |
| 5 | А — \(3{,}4\cdot10^5\) Дж | \(Q=\lambda m=3{,}4\cdot10^5\cdot1\) |
| 6 | Б — \(0{,}78\cdot10^5\) Дж | Нагрев \(140\cdot2\cdot100=0{,}28\cdot10^5\) Дж плюс плавление \(0{,}25\cdot10^5\cdot2=0{,}5\cdot10^5\) Дж |
| 7 | В — 1640 кДж | Кристаллизация \(2{,}1\cdot10^5\cdot4=840\) кДж плюс охлаждение \(400\cdot4\cdot500=800\) кДж |
| 8 | В — кристаллизация | Участок \(BC\) горизонтальный: температура постоянна, теплота отводится |
| 9 | А — лёд | Площадка на графике при \(0^\circ C\) |
| 10 | Б — 890 кДж | Нагрев: \(2100\cdot2\cdot50=210\) кДж; плавление: \(3{,}4\cdot10^5\cdot2=680\) кДж |
Ключевая проверка по расчётам: \[ Q_{\text{свинец}}=140\cdot2\cdot100+0{,}25\cdot10^5\cdot2=0{,}78\cdot10^5\ \text{Дж}, \] \[ Q_{\text{медь}}=2{,}1\cdot10^5\cdot4+400\cdot4\cdot500=1\,640\,000\ \text{Дж}=1640\ \text{кДж}, \] \[ Q_{\text{лёд}}=2100\cdot2\cdot50+3{,}4\cdot10^5\cdot2=890\,000\ \text{Дж}=890\ \text{кДж}. \]
Если нужно, могу разобрать подробнее любой номер — например, как по графику на рисунке 2 определить вещество и начальную температуру.
