Задание 9 ЕГЭ по физике · задача D38156
|
|
Твёрдый образец вещества нагревают в печи. По мере поглощения количества теплоты Q температура образца t растёт в соответствии с графиком. Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений.
| 1) | Температура плавления вещества равна 80 ° C . | |
| 2) | В состоянии 2 вещество полностью расплавилось. | |
| 3) | Удельная теплоёмкость вещества в жидком состоянии меньше, чем в твёрдом. | |
| 4) | Для того чтобы полностью расплавить образец вещества, уже находящийся при температуре плавления, ему надо передать количество теплоты, равное 40 Дж. | |
| 5) | В процессе 2–3 внутренняя энергия вещества не изменяется. |
Показать ответ и разбор
Ответ: 24 (верны: 2, 4)
Разбор
По графику: нагрев твёрдого тела $0\to1$ (от $\approx 10$ до $40\,^\circ$C за $40$ Дж), полка плавления $1\to2$ при $40\,^\circ$C (от $40$ до $80$ Дж), нагрев жидкости $2\to3$ (от $40$ до $80\,^\circ$C за $80$ Дж), полка при $80\,^\circ$C. 2: в состоянии 2 (конец полки плавления) вещество полностью расплавилось — верно. 4: чтобы полностью расплавить образец при температуре плавления, нужно $80 - 40 = 40$ Дж — верно. 1 неверно: температура плавления $40\,^\circ$C (полка $1\!-\!2$), а $80\,^\circ$C — это кипение. 3 неверно: $c_\text{ж} \propto 80/40 = 2$, $c_\text{тв} \propto 40/30 \approx 1{,}3$, т.е. в жидком состоянии теплоёмкость больше. 5 неверно: на $2\!-\!3$ температура растёт, внутренняя энергия увеличивается. Ответ: 24.
Типичные ошибки: знак теплоты — по первому началу $Q = \Delta U + A_\text{газа}$; для одноатомного газа $U = \tfrac32\nu RT$, $C_V = \tfrac32 R$, $C_p = \tfrac52 R$; работа газа за цикл равна площади петли на $p$–$V$; на изотерме $\Delta U = 0$, на адиабате $Q = 0$; КПД цикла $\eta = A_\text{цикла}/Q_\text{получ}$, где $Q_\text{получ}$ — сумма только положительных теплот.
Типичные ошибки: знак теплоты — по первому началу $Q = \Delta U + A_\text{газа}$; для одноатомного газа $U = \tfrac32\nu RT$, $C_V = \tfrac32 R$, $C_p = \tfrac52 R$; работа газа за цикл равна площади петли на $p$–$V$; на изотерме $\Delta U = 0$, на адиабате $Q = 0$; КПД цикла $\eta = A_\text{цикла}/Q_\text{получ}$, где $Q_\text{получ}$ — сумма только положительных теплот.