Удельная теплота плавления
Вопросы после параграфа
Энергия топлива при плавлении нагретого до температуры плавления кристаллического тела расходуется на разрушение межмолекулярных связей.
Вернуть оригиналУдельная теплота плавления показывает, какое количество теплоты нужно сообщить 1 кг кристаллического вещества при температуре плавления, чтобы превратить его в жидкость.
Вернуть оригиналЕдиница удельной теплоты плавления – джоуль на килограмм (\(\frac{Дж}{кг}\)).
Вернуть оригиналРассчитать количество теплоты, необходимое для плавления тела или выделившееся при кристаллизации тела, взятого при температуре плавления, можно по формуле: Q = λm.
Вернуть оригиналОбсуди с товарищем
Мальчик поступил неправильно, когда укутал лед в теплой комнате, чтобы тот растаял быстрее, так как вата – изолятор, обладающий плохой теплопроводностью.
Вернуть оригиналЛед будет плавиться дольше, так как льду при температуре плавления необходимо сообщить большее количество теплоты, чем стали (удельная теплота плавления льда больше, чем у стали).
Вернуть оригиналЕсли бы удельная теплота плавления льда стала бы такой же, как у свинца, то лед бы таял очень быстро, так как требовалось бы меньшее количество теплоты, чтобы превратить лед в воду.
Вернуть оригиналУпражнение 14
Лед внесли с улицы в подвал, температура воздуха в котором 0°С. Лед не будет таять, так как не будет происходить теплопередача из-за одинаковой температуры льда и воздуха. Вода будет находиться в двух агрегатных состояниях (твердом и жидком), и чтобы лед растаял, потребуется большее количество теплоты.
Вернуть оригиналВ стакане находятся одинаковые массы воды и льда при температуре 0°С. Лед обладает внутренней энергией, и его внутренняя энергия будет равна внутренней энергии воды, так как между ними установился тепловой баланс, и никто больше не отдает или не получает количество теплоты.
Вернуть оригинал|
Дано: m = 100 г λ = 3,4 · 105 \(\frac{Дж}{кг}\) t = 0°С Q = 35 кДж |
СИ 0,1 кг 35000 Дж |
Решение: Количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации, равно: Вернуть оригиналQкр = λm Qкр = 3,4 · 105 × 0,1 = 34000 (Дж) = 34 (кДж) Вернуть оригиналТак как Q > Qкр, значит, вся вода массой 100 г замерзнет. Вернуть оригиналОтвет: вся вода замерзнет. |
|---|---|---|
| Qкр – ? |
|
Дано: m1 = m2 = m = 1 кг λал = 3,9 · 105 \(\frac{Дж}{кг}\) λст = 0,84 · 105 \(\frac{Дж}{кг}\) |
Решение: Q = λm \(\frac{\ Q_{ал}\ }{Q_{ст}}\) = \(\frac{\ \lambda_{ал}m\ }{\lambda_{ст}m}\) = \(\frac{\ \lambda_{ал}\ }{\lambda_{ст}}\) Вернуть оригинал\(\frac{\ Q_{ал}\ }{Q_{ст}}\) = \(\frac{\ 3,9\ \cdot \ 10^{5}\ \ }{0,84\ \cdot \ 10^{5}}\) = 4,6 (раз) Вернуть оригиналОтвет: для плавления алюминия потребуется в 4,6 раз больше энергии. Вернуть оригинал |
|---|---|
| \(\frac{\ Q_{ал}\ }{Q_{ст}}\) – ? |
|
Дано: m = 200 г λ = 0,59 · 105 \(\frac{Дж}{кг}\) t = 232°С |
СИ 0,2 кг |
Решение: Q = λm Q = 0,59 · 105 × 0,2 = 11800 (Дж) = 11,8 (кДж) Вернуть оригиналОтвет: на 11,8 кДж. |
|---|---|---|
| Q – ? |
|
Дано: m = 100 г c = 250 \(\frac{Дж}{кг\ \cdot \ {^\circ}С}\) Вернуть оригиналλ = 0,87 · 105 \(\frac{Дж}{кг}\) t = 1000°С tкр = 962°С |
СИ 0,1 кг |
Решение: Сначала необходимо охладить тело до температуры кристаллизации: Вернуть оригиналQ1 = cm(t – tкр) Q1 = 250 × 0,1 × (1000 – 962) = 950 (Дж) Вернуть оригиналQ2 = λm Q2 = 0,87 · 105 × 0,1 = 8700 (Дж) Q = Q1 + Q2 = 950 + 8700 = 9650 (Дж) Ответ: 9650 Дж. |
|---|---|---|
| Q – ? |
|
Дано: m = 3 кг λ = 3,4 · 105 \(\frac{Дж}{кг}\) t = 0°С потери тепла = 20% |
Решение: а) Q = λm Q = 3,4 · 105 × 3 = 1020 (кДж) б) Если потери энергии составляют 20%, то 1020 кДж – это 80% от всей энергии. Рассчитаем количество теплоты с помощью пропорции: Вернуть оригиналX кДж – 100% 1020 кДж – 80% X = \(\frac{1020 \times 100}{80}\) = 1275 (кДж) Вернуть оригиналРезультаты различаются, так как для плавления льда, учитывая теплопотери, требуется большее количество теплоты. Вернуть оригиналОтвет: а) 1020 кДж; б) 1275 кДж. |
|---|---|
| Q – ? |
|
Дано: Q1 = 300 кДж m1 = m2 = 2 кг Q2 = 200 кДж |
СИ 300000 Дж 200000 Дж |
Решение: Q = λm λ = \(\frac{Q}{m}\) λ1 = \(\frac{300000}{2}\) = 1,5 · 105 ( \(\frac{Дж}{кг}\) ) Вернуть оригиналλ2 = \(\frac{200000}{2}\) = 1 · 105 ( \(\frac{Дж}{кг}\) ) Вернуть оригинал\(\frac{\lambda_{1}}{\lambda_{2}}\) = \(\frac{1,5\ \cdot \ 10^{5}}{1\ \cdot \ 10^{5}}\) = 1,5 (раз) Вернуть оригиналОтвет: Удельная теплота плавления первого вещества больше в 1,5 раза. Вернуть оригинал |
|---|---|---|
|
λ1, λ2 – ? \(\frac{\lambda_{1}}{\lambda_{2}}\) – ? |
Задание 10
1) Чтобы приготовить чай, турист положил в котелок лёд массой 4 кг, имеющий температуру -5°С. Какое количество теплоты необходимо для превращения этого льда в кипяток при температуре 100°С? Энергию, израсходованную на нагревание котелка, не учитывать.
Вернуть оригинал2) Сколько количества теплоты нужно затратить, чтобы расплавить золото массой 4 кг при температуре 1000°С?
Вернуть оригинал3) Сколько энергии требуется затратить, чтобы расплавить свинец массой 20 кг при температуре плавления?
Вернуть оригиналТемпература плавления свинца tпл.св = 327°С , а температура плавления железа tпл.жел = 1539°С, значит, свинец можно расплавить с помощью пламени свечи, а железо нельзя, так как температура плавления железа больше температуры пламени свечи (600 – 1300°С).
Вернуть оригиналСтр. 68