Question

Лёд, находившийся при температуре -20°C, нагревали 10 минут до температуры плавления 0°C, при которой он плавился 5 минут. Затем полученную воду нагревали 10 минут до температуры 80°C. Изобразите график зависимости температуры от времени для этого процесса

Answer 1

Для составления графика зависимости температуры от времени необходимо учитывать изменение температуры в каждой из фаз процесса.

На графике можно представить следующие этапы:

1. Изначально лед находится при температуре -20°C. 2. Затем лед нагревается в течение 10 минут до температуры плавления 0°C. За это время температура будет линейно возрастать, поскольку теплообмен происходит на постоянной скорости. 3. Когда лед достигает температуры плавления, его температура остается постоянной на уровне 0°C в течение 5 минут, поскольку происходит переход вещества из твердого состояния в жидкое. 4. Затем полученную воду нагревают в течение 10 минут до температуры 80°C. В течение этого времени температура будет снова линейно возрастать.

Таким образом, на графике зависимости температуры от времени будут присутствовать ступени:

_________ __________ ____________ Температура -20°С 0°C 80°C Время 0 мин 10 мин 20 мин

На графике можно отобразить ступенчатую зависимость, где по оси ординат откладывается температура, а по оси абсцисс - время. Начальная точка будет соответствовать начальной температуре льда (-20°C), первая ступень будет отражать изменение температуры льда в процессе нагревания до температуры плавления (0°C), вторая ступень будет отображать изменение температуры воды в процессе ее нагрева до 80°C.

График зависимости температуры от времени будет иметь следующий вид:

| 80° | ___ | ___| | __| | __|

| | | | | 0 5 10 15 20 мин мин мин мин мин

Здесь первая ступень соответствует нагреванию льда до температуры плавления (5 мин), вторая ступень отображает плавление льда при постоянной температуре (5 мин), третья ступень отражает нагревание полученной воды до температуры 80°C (10 мин).