номер 41.16
Сверь числа и знаки с фото.
41.16 [1068] Внимательно рассмотрите график охлаждения и кристаллизации вещества (рис. VI.17). Ответьте на вопросы: для какого вещества составлен график? Сколько времени охлаждалось вещество от 20 °C до температуры кристаллизации? Сколько времени длился процесс кристаллизации? О чём говорит участок графика DE? Как приблизительно расположились бы точки A, B, C, D, E относительно друг друга и оси t, если бы при той же температуре окружающей среды был бы составлен график для того же вещества, но большей массы? Рис. VI.17. [Рисунок: график в координатах t, °C — время, мин. На вертикальной оси t, °C отмечены 30, 20, 10, 0, −10, −20, −30. На горизонтальной оси отмечены 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 мин. Ломаная A–B–C–D–E: A — верхняя левая точка при 20 °C; B и C — на горизонтальном участке при 0 °C; D и E — на нижнем горизонтальном участке; участок C–D идёт вниз.]
Кратко: график составлен для воды (при \(0^\circ\text{C}\) происходит её кристаллизация). От \(20^\circ\text{C}\) до температуры кристаллизации вещество охлаждалось примерно 10 мин, кристаллизация длилась примерно 20 мин. Участок \(DE\) показывает, что вещество достигло температуры окружающей среды и находится с ней в тепловом равновесии: температура больше не меняется.
Как читать график
- Горизонтальный участок \(B\!-\!C\) соответствует кристаллизации. Температура на нём постоянна, хотя вещество продолжает отдавать тепло. При \(0^\circ\text{C}\) кристаллизуется вода, поэтому график — для воды.
- \(A\!-\!B\) — охлаждение жидкой воды от \(20^\circ\text{C}\) до \(0^\circ\text{C}\). По оси времени это около \(10\) мин.
- \(B\!-\!C\) — собственно кристаллизация; около \(20\) мин.
- \(C\!-\!D\) — охлаждение уже образовавшегося льда. На \(D\!-\!E\) температура постоянна, потому что лёд остыл до температуры окружающей среды; дальнейшего теплообмена практически нет.
Если масса больше
При той же начальной температуре и той же окружающей среде большему количеству вещества нужно отдать больше тепла: \[ Q=cm\Delta t,\qquad Q=\lambda m. \] Поэтому все процессы идут дольше. Точка \(A\) останется на месте, а \(B\), \(C\), \(D\), \(E\) сместятся вправо; участок \(B\!-\!C\) станет длиннее, а участки охлаждения — более пологими. Температуры \(20^\circ\text{C}\), \(0^\circ\text{C}\) и конечная температура не изменятся, порядок точек \(A\!-\!B\!-\!C\!-\!D\!-\!E\) сохранится.
