Question

На рисунке представлен график зависимости температуры от времени. По данным графика определите, какие тепловые процессы происходят и с какими веществом.Какое количество теплоты при этом выделилось?Массу вещества примите равной 0,2кг

Answer 1

Ответ:

-730400Дж

Объяснение:

Дано:

m=0,2 кг

найти:

Q=?

Решение:

Q=cm∆t

Q=λm

Так как по графику видно, что при 0° изменение температуры прекращается, то значит что тело плавится, а при 0 градусов Цельсия плавится именно лёд. Значит искомое вещество это вода.

удельная теплота плавления которой равна λ=3,4×10⁵Дж/кг.

Количество теплоты затраченное на плавление 0,2 кг льда: Q=λm=3,4×10⁵Дж/кг×0,2кг=6,8×10⁴Дж

кол-во теплоты которое ушло на нагрев воды от нуля до +40°С:

Q=cm∆t=4200Дж/кг×°С×0,2кг×40°С=33600Дж

Количество теплоты сообщенного льду для нагрева от -40°С до 0° будет равно: Q= cm∆t но теплоемкость льда в два раза меньше чем у воды: c=2100Дж/кг×°С. значит количество теплоты равно:

Q=2100Дж/кг×°С×0,2кг×40°С=16800Дж

Итого общее количество теплоты сообщенного льду будет равно: 16800Дж+33600Дж+680000Дж=730400Дж

А количество теплоты отданного(выделившегося) телом будет противоположным по знаку: -730400Дж

Немного о происходящих процессах:

Сначала всё тепло сообщаемое тело идёт на нагрев льда, так как его удельная теплоемкость ниже, чем у воды, то и линия графика более крутая, далее лёд достигает температуры плавления и вся сообщаемая ему энергия тратится на разрушение кристаллической решётки и собственно его плавление, а температура поэтому не меняется. Ну а дальше весь лёд растаял и вода начала нагреваться, но уже подольше чем лёд, так как ее удельная теплоемкость в два раза больше чем у льда.