§15 ГДЗ Рабочая тетрадь Перышкин 8 класс (Физика)
- Дайте определение. Удельная теплота плавления — это …
- Допишите предложения.
а) Удельная теплота плавления измеряется в ___.
б) Формула для расчёта количества теплоты, необходимого для плавления кристаллического тела, взятого при температуре плавления: ___, где $$\lambda$$ — ___, $$m$$ — ___.
в) Формула для расчёта количества теплоты, выделяющегося при отвердевании кристаллического тела: ___, где $$\lambda$$ — ___, $$m$$ — ___.
г) После достижения температуры плавления вся получаемая кристаллическим телом энергия идёт на ___.
д) При температуре плавления внутренняя энергия жидкости ___ внутренней энергии твёрдого тела. - Выполните упражнение 12 из учебника (стр. 47).
- Насколько увеличится внутренняя энергия куска меди массой $$4\ \text{кг}$$ при плавлении?
- В каком случае требуется большее количество теплоты и насколько: на плавление $$1\ \text{г}$$ меди или $$1\ \text{г}$$ серебра, если и тот и другой металлы до нагревания имели температуру $$20\,^\circ\text{C}$$?
- В калориметр налили $$200\ \text{г}$$ воды при температуре $$25\,^\circ\text{C}$$. Какова будет температура этой воды, если в ней растает $$5\ \text{г}$$ льда?
Удельная теплота плавления — это физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо сообщить 1 кг кристаллического вещества, взятого при температуре плавления, чтобы превратить его в жидкость при той же температуре.
а) Удельная теплота плавления измеряется в Дж/кг.
б) Количество теплоты, необходимое для плавления кристаллического тела, взятого при температуре плавления:
$$Q=\lambda m,$$
где $$\lambda$$ — удельная теплота плавления, $$m$$ — масса тела.
в) Количество теплоты, выделяющееся при отвердевании кристаллического тела:
$$Q=\lambda m,$$
где $$\lambda$$ — удельная теплота плавления, $$m$$ — масса тела.
г) После достижения температуры плавления вся получаемая кристаллическим телом энергия идёт на разрушение кристаллической решётки.
д) При температуре плавления внутренняя энергия жидкости больше внутренней энергии твёрдого тела.
Упражнение 12
1. При плавлении внутренняя энергия меди увеличится на
$$\Delta U=Q=\lambda m.$$
Для меди $$\lambda=2{,}1\cdot10^5\ \text{Дж/кг}$$, $$m=4\ \text{кг}$$.
$$\Delta U=2{,}1\cdot10^5\cdot4=8{,}4\cdot10^5\ \text{Дж}=840\ \text{кДж}.$$
2. Сравним количество теплоты для плавления 1 г меди и 1 г серебра:
$$Q=\lambda m.$$
Для меди:
$$Q_{\text{м}}=2{,}1\cdot10^5\cdot0{,}001=210\ \text{Дж}.$$
Для серебра:
$$Q_{\text{с}}=0{,}87\cdot10^5\cdot0{,}001=87\ \text{Дж}.$$
Больше теплоты требуется на плавление меди, на
$$210-87=123\ \text{Дж}.$$
3. Теплота, полученная водой при охлаждении, идёт на плавление льда и нагрев образовавшейся воды:
$$Q_{\text{в}}=Q_{\text{пл}}+Q_{\text{наг}}.$$
Пусть конечная температура $$t$$. Тогда
$$cm_{\text{в}}(25-t)=\lambda m_{\text{л}}+cm_{\text{л}}t.$$
Подставим значения: $$c=4200\ \text{Дж/(кг}\cdot^\circ\text{C)}$$, $$m_{\text{в}}=0{,}2\ \text{кг}$$, $$m_{\text{л}}=0{,}005\ \text{кг}$$, $$\lambda=3{,}4\cdot10^5\ \text{Дж/кг}$$:
$$4200\cdot0{,}2(25-t)=3{,}4\cdot10^5\cdot0{,}005+4200\cdot0{,}005\cdot t,$$
$$840(25-t)=1700+21t,$$
$$21000-840t=1700+21t,$$
$$19300=861t,$$
$$t\approx22{,}4^\circ\text{C}.$$
Ответ: 1) $$840\ \text{кДж}$$; 2) на плавление меди требуется больше на $$123\ \text{Дж}$$; 3) $$22{,}4^\circ\text{C}$$.
