Упражнение 13 ГДЗ Перышкин 8 класс (2022) (Физика)
- На рисунке изображены графики зависимости изменения температуры двух тел одинаковой массы от времени. У какого из тел выше точка плавления? У какого больше удельная теплота плавления? Одинаковы ли удельные теплоёмкости тел?
- В ведре с водой плавают куски льда. Общая температура воды и льда $$0\,^\circ\mathrm{C}$$. Будет ли лёд таять или вода замерзать? От чего это зависит?
- Сколько энергии нужно затратить, чтобы расплавить лёд массой $$4\ \text{кг}$$ при температуре $$0\,^\circ\mathrm{C}$$?
- Сколько энергии требуется затратить, чтобы расплавить свинец массой $$20\ \text{кг}$$ при температуре плавления? Сколько энергии понадобится для этого, если начальная температура свинца $$27\,^\circ\mathrm{C}$$?
- Поставьте на плиту две одинаковые жестяные банки. В одну налейте воду массой $$0{,}5\ \text{кг}$$, в другую положите снег той же массы. Заметьте, сколько времени потребуется, чтобы вода в обеих банках закипела. Объясните результаты опыта.
1. Температура плавления выше у тела, для которого построен верхний график. Удельная теплота плавления больше у тела, для которого построен нижний график, так как на его плавление потребовалось больше времени. Удельные теплоёмкости тел не одинаковы: для нагревания на одинаковое число градусов им требуется разное количество теплоты.
2. Это зависит от температуры окружающего воздуха. Если температура воздуха выше $$0^\circ\text{C}$$, лёд будет таять. Если температура воздуха ниже $$0^\circ\text{C}$$, вода будет замерзать.
Дано
$$m=4\ \text{кг}$$
$$\lambda=3{,}4\cdot10^5\ \text{Дж/кг}$$
Чтобы расплавить лёд при температуре плавления, нужна теплота плавления:
$$Q=\lambda m$$
$$Q=3{,}4\cdot10^5\cdot4=13{,}6\cdot10^5\ \text{Дж}$$
Ответ
$$13{,}6\cdot10^5\ \text{Дж}$$
Дано
$$m=20\ \text{кг}$$
$$\lambda=0{,}25\cdot10^5\ \text{Дж/кг}$$
$$c=140\ \text{Дж/(кг}\cdot^\circ\text{C)}$$
$$t_\text{пл}=327^\circ\text{C}$$
$$t_1=27^\circ\text{C}$$
Если свинец уже находится при температуре плавления, нужна только теплота плавления:
$$Q_1=\lambda m$$
$$Q_1=0{,}25\cdot10^5\cdot20=5\cdot10^5\ \text{Дж}$$
Если начальная температура $$27^\circ\text{C}$$, сначала свинец нужно нагреть до температуры плавления, а затем расплавить:
$$Q_2=cm(t_\text{пл}-t_1)+Q_1$$
$$Q_2=140\cdot20\cdot(327-27)+5\cdot10^5$$
$$Q_2=840000+500000=1340000\ \text{Дж}=1340\ \text{кДж}$$
Ответ
$$5\cdot10^5\ \text{Дж};\ 1340\ \text{кДж}$$
5. В банке с водой вода закипела через 2,5 минуты, а в банке со снегом — через 27 минут. Во второй банке нужно сначала нагреть снег, затем расплавить его и только потом нагреть воду до температуры кипения. Поэтому на это требуется больше времени, чем на нагрев одной воды.
