Сверь числа и знаки с фото.
- Внимательно рассмотрите табл. 10. По её данным составьте задачи и решите их.
Таблица 10
№ п/п Вещество m, кг t0, °C tпл., °C Q, кДж 1 Лёд 0,5 0 ? ? 2 Нафталин ? 80 ? 15 3 ? 15 пл. ? 1800 4 Лёд 2 −10 ? ? 5 Свинец ? 27 327 13,4
Кратко: по табличным данным таблицу можно заполнить так:
| № | Вещество | \(m\), кг | \(t_0\), °C | \(t_{\text{пл}}\), °C | \(Q\), кДж |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Лёд | 0,5 | 0 | 0 | 170 |
| 2 | Нафталин | 0,1 | 80 | 80 | 15 |
| 3 | Цинк | 15 | 420 | 420 | 1800 |
| 4 | Лёд | 2 | −10 | 0 | 722 |
| 5 | Свинец | 0,2 | 27 | 327 | 13,4 |
В строке 3 «пл.» означает, что вещество уже находится при температуре плавления.
Главное правило:
\[ Q_{\text{нагр}}=cm(t_{\text{пл}}-t_0),\qquad Q_{\text{пл}}=\lambda m. \]
Если тело сначала нагревают, а потом плавят:
\[ Q=m\left(c(t_{\text{пл}}-t_0)+\lambda\right). \]
Если \(t_0=t_{\text{пл}}\), нагревать не нужно и \(Q=\lambda m\).
Примеры задач и решения
«Сколько теплоты нужно для плавления \(0{,}5\) кг льда при \(0^\circ C\)?»
\[ Q=340\cdot0{,}5=170\ \text{кДж}. \]«Какую массу нафталина можно расплавить при \(80^\circ C\), затратив \(15\) кДж?»
\[ m=\frac{15}{150}=0{,}1\ \text{кг}. \]«15 кг неизвестного вещества, взятого при температуре плавления, расплавили, затратив \(1800\) кДж. Что это за вещество?»
\[ \lambda=\frac{1800}{15}=120\ \text{кДж/кг}. \] Это цинк; \(t_{\text{пл}}=420^\circ C\).«Сколько теплоты нужно, чтобы расплавить \(2\) кг льда, взятого при \(-10^\circ C\)?»
\[ Q=2{,}1\cdot2\cdot10+340\cdot2=42+680=722\ \text{кДж}. \]«Какую массу свинца при \(27^\circ C\) можно расплавить, затратив \(13{,}4\) кДж?»
\[ \frac{Q}{m}=0{,}14\cdot300+25=42+25=67\ \text{кДж/кг}, \] \[ m=\frac{13{,}4}{67}=0{,}2\ \text{кг}. \]
Проверка: в строках 1–3 тело уже при температуре плавления, поэтому нет слагаемого \(cm\Delta t\); в строках 4–5 сначала происходит нагревание, затем плавление. Размерности и числа сходятся.