Решение: Нагревание и плавление вещества
Твёрдый образец вещества нагревали в печи. По мере поглощения количества теплоты $Q$ температура образца $t$ росла в соответствии с графиком. Выберите из предложенного перечня все верные утверждения, которые соответствуют результатам проведённого эксперимента.
Решение по шагам
5 шаговНа участке 1–2 температура постоянна и равна $961\ ^\circ\mathrm{C}$. Это означает, что происходит плавление вещества.
$$t_{\text{пл}}=961\ ^\circ\mathrm{C}$$В точке 2 горизонтальный участок заканчивается, поэтому плавление завершено. Утверждения 1 и 2 верны.
На участке 2–3 температура растёт при продолжающемся поглощении теплоты, следовательно, внутренняя энергия вещества увеличивается, а не уменьшается. Утверждение 3 неверно.
$$\Delta U>0$$Для нагревания образца справедливо $Q=cm\Delta t$, поэтому наклон графика $t(Q)$ равен $1/(cm)$. На участке после плавления наклон меньше, значит удельная теплоёмкость жидкости больше удельной теплоёмкости твёрдого вещества. Утверждение 4 верно.
$$c_{\text{ж}}>c_{\text{тв}}$$Количество теплоты, необходимое для полного плавления образца при температуре плавления, равно разности координат концов участка 1–2: $Q=327-240=87\ \mathrm{Дж}$. Поэтому утверждение 5 неверно.
$$Q_{\text{пл}}=327-240=87\ \mathrm{Дж}$$Правильные утверждения: 1, 2, 4.
Где здесь ошибаются
Считать координату точки 2, равную $327\ \mathrm{Дж}$, количеством теплоты, затраченным только на плавление.
Путать горизонтальный участок графика с отсутствием поглощения теплоты.
Считать, что при росте температуры внутренняя энергия уменьшается.