Решение: График нагревания вещества
На рисунке представлен график зависимости температуры $t$ от времени $\tau$, полученный при равномерном нагревании вещества нагревателем постоянной мощности. Первоначально вещество находилось в твёрдом состоянии. Используя данные графика, выберите два верных утверждения.
Решение по шагам
4 шагаНа участке 1–2 температура вещества повышается в твёрдом состоянии. Горизонтальный участок 2–4 означает плавление: подводимая энергия расходуется на разрушение кристаллической решётки, поэтому температура не изменяется.
Точка 2 является началом плавления, поэтому температура $t_2$ равна температуре плавления вещества.
$$t_2 = t_{\text{плавления}}$$При переходе из состояния 3 в состояние 4 продолжается плавление. Теплота подводится, поэтому внутренняя энергия вещества увеличивается.
$$\Delta U > 0$$Точка 2 относится к началу процесса плавления, а не к полностью жидкому состоянию. Испарение происходит при кипении и может происходить не только на горизонтальном участке данного графика. Наклоны участков нагревания также не позволяют утверждать, что удельные теплоёмкости равны.
Где здесь ошибаются
Считать горизонтальный участок графика испарением, хотя при нагревании твёрдого вещества он соответствует плавлению.
Считать, что при плавлении внутренняя энергия не изменяется из-за постоянства температуры.
Относить точку 2 к жидкому состоянию, не учитывая начало процесса плавления.