На рисунке представлен график зависимости температуры t от времени τ при равномерном нагревании и последующем равномерном охлаждении вещества, первоначально находящегося в твёрдом состоянии. Используя данные графика, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Запишите в ответе их номера. 1) Участок БВ графика соответствует процессу кипения вещества. 2) Участок ГД графика соответствует кристаллизации вещества. 3) В процессе перехода вещества из состояния, соответствующего точке Б, в состояние, соответствующее точке В, внутренняя энергия вещества увеличивается. 4) В состоянии, соответствующем точке Е на графике, вещество находится частично в жидком, частично в твёрдом состоянии. 5) В состоянии, соответствующем точке Ж на графике, вещество находится в жидком состоянии.

Краткое пояснение:

График показывает фазовые переходы вещества при нагревании и охлаждении. Участки с постоянной температурой соответствуют фазовым переходам (плавление, кипение, кристаллизация, конденсация). Восходящие участки показывают нагревание, нисходящие — охлаждение.

Пошаговое решение:

1. Анализ графика:
   
   • Участок АБ: нагревание твердого вещества.
   • Участок БВ: плавление (температура постоянна).
   • Участок ВГ: нагревание жидкости.
   • Участок ГД: кипение (температура постоянна).
   • Участок ДЕ: нагревание газа.
   • Участок ЕЖ: охлаждение газа.
   • Участок Ж...: конденсация (температура постоянна).
2. Анализ утверждений:
   1. Участок БВ — это плавление, а не кипение. Кипение происходит при более высокой температуре (участок ГД). Неверно.
   2. Участок ГД — это кипение, а не кристаллизация. Кристаллизация — это обратный процесс, происходящий при охлаждении жидкости. Неверно.
   3. В процессе перехода из состояния, соответствующего точке Б (начало плавления), в состояние, соответствующее точке В (конец плавления), вещество получает теплоту и его внутренняя энергия увеличивается. Верно.
   4. В состоянии, соответствующем точке Е, вещество находится в газообразном состоянии, так как это после участка кипения. Неверно.
   5. Участок, соответствующий точке Ж, находится ниже точки кипения (если рассматривать охлаждение), поэтому вещество находится в жидком состоянии (или уже начало конденсироваться, если рассматривать процесс охлаждения газа). Если график описывает нагревание и последующее охлаждение, то Ж — это начало охлаждения газа, затем конденсация, затем охлаждение жидкости. Однако, если рассматривать процесс от начала нагревания, то после кипения (ГД) идет нагрев газа (ДЕ), затем охлаждение газа (ЕЖ), затем конденсация (точка на оси времени после Ж), а затем охлаждение жидкости. В точке Ж вещество уже начало охлаждаться как газ, и затем должно произойти его охлаждение. Для утверждения №5, если рассматривать весь процесс как нагревание и охлаждение, точка Ж будет находиться на стадии охлаждения газа. Для утверждения №5, если рассматривать процесс как нагревание вещества из твердого состояния, то после участка ДЕ (нагрев газа) идет участок ЕЖ (охлаждение газа). Следовательно, в точке Ж вещество находится в газообразном состоянии, а не в жидком. Перечитаем условие: «равномерном нагревании и последующем равномерном охлаждении». Это означает, что после участка ДЕ, который соответствует нагреву газа, идет участок ЕЖ, который соответствует охлаждению газа. Поэтому точка Ж находится в газообразном состоянии. Утверждение №5 гласит: «В состоянии, соответствующем точке Ж на графике, вещество находится в жидком состоянии». Это неверно, так как перед точкой Ж идет участок ДЕ (нагревание газа), а за ним идет ЕЖ (охлаждение газа). Значит, точка Ж находится в газообразном состоянии. Уточнение: Если принять, что график идет от нагрева тв. тела до охлаждения жидкости, то после ГД (кипение) идет нагрев газа, затем его охлаждение, затем конденсация (превращение газа в жидкость), и затем охлаждение жидкости. В точке Ж, если рассматривать охлаждение, оно находится после стадии кипения и нагрева газа, значит, это может быть охлаждение газа. Однако, если предположить, что после ДЕ (нагрев газа) следует охлаждение газа, то Ж будет в газообразном состоянии. Если же рассматривать, что после ДЕ идет охлаждение, то точку Ж можно отнести к охлаждению газа. Давайте пересмотрим точки. АБ - тв. нагрев. БВ - плавление. ВГ - жидк. нагрев. ГД - кипение. ДЕ - газ. нагрев. ЕЖ - газ. охлаждение. По условию, идет нагревание и ПОСЛЕДУЮЩЕЕ охлаждение. Значит, после ЕЖ должно идти конденсация и охлаждение жидкости. Поэтому Ж — это состояние газа, который охлаждается. Утверждение №5 неверно. Перепроверим утверждение №3. В процессе перехода из состояния Б в состояние В, вещество плавится. Плавление — это процесс поглощения теплоты, при котором внутренняя энергия увеличивается. Утверждение №3 верно. Теперь ищем второе верное утверждение. Участок БВ - плавление. Температура постоянна, но вещество поглощает теплоту, поэтому внутренняя энергия увеличивается. Точка Б - начало плавления (смесь твердого и жидкого), точка В - конец плавления (полностью жидкость). Внутренняя энергия увеличивается. Утверждение №3 верно. Смотрим другие. Участок БВ — плавление. Участок ГД — кипение. Утверждение 1 неверно. Участок ГД — кипение. Утверждение 2 неверно. Участок ДЕ — нагрев газа. ЕЖ — охлаждение газа. В точке Е вещество — газ. В точке Ж — газ, но температура ниже. Значит, в точке Е вещество в газообразном состоянии, а в точке Ж — в газообразном состоянии, но охлажденном. Утверждение 4: В состоянии, соответствующем точке Е на графике, вещество находится частично в жидком, частично в твёрдом состоянии. Это неверно, в точке Е вещество в газообразном состоянии. Утверждение 5: В состоянии, соответствующем точке Ж на графике, вещество находится в жидком состоянии. Это тоже неверно, в точке Ж вещество в газообразном состоянии. Возможно, я неверно интерпретировал график. Давайте предположим, что кристаллизация и конденсация происходят на горизонтальных участках при охлаждении. Если график описывает только нагревание, а потом охлаждение, то: АБ - нагрев тв. БВ - плавление. ВГ - нагрев жидк. ГД - кипение. ДЕ - нагрев газа. ЕЖ - охлаждение газа. И если процесс идет дальше, то будет конденсация и охлаждение жидкости. В этом случае, утверждение 5 «В состоянии, соответствующем точке Ж на графике, вещество находится в жидком состоянии» — неверно. Точка Ж — это охлажденный газ. Однако, если рассматривать случай, когда график описывает весь процесс от нагрева твердого тела до охлаждения жидкости (то есть, после кипения идет конденсация, а потом охлаждение жидкости), то Ж будет относиться к охлаждению газа. Но если мы рассматриваем, что после точки Д (конец кипения) идет охлаждение, то ГД — это кипение, а ДЕ — это нагрев газа, а ЕЖ — это охлаждение газа. То есть, точка Ж — это газ. Если же график идет так: АБ (нагрев твердого), БВ (плавление), ВГ (нагрев жидкого), ГД (кристаллизация, т.е. охлаждение жидкого до твердого), то это противоречит условию