Решение: Нагревание и плавление веществ
Два вещества одинаковой массы, первоначально находившиеся в твёрдом состоянии при температуре $20\,^{\circ}\mathrm{C}$, равномерно нагревают на плитках одинаковой мощности в сосудах с пренебрежимо малой теплоёмкостью. В таблице представлены данные измерения температуры веществ и времени их нагревания.
| Время, мин | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| $t_1$, $^{\circ}\mathrm{C}$ | 80 | 140 | 200 | 200 | 200 | 210 | 220 | 230 |
| $t_2$, $^{\circ}\mathrm{C}$ | 60 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 120 | 140 |
Выберите два утверждения, соответствующих экспериментальным наблюдениям.
Решение по шагам
3 шагаНа графике нагревания участок плавления соответствует постоянной температуре. Для второго вещества температура равна $100\,^{\circ}\mathrm{C}$ с 10-й по 30-ю минуту, поэтому температура плавления второго вещества равна $100\,^{\circ}\mathrm{C}$.
$$T_\text{пл,2}=100\,^{\circ}\mathrm{C}$$После завершения участков с постоянной температурой температура обоих веществ снова повышается: первого — после $25$ мин, второго — после $30$ мин. Следовательно, оба вещества расплавились.
Утверждение 1 неверно: плавление второго вещества длилось около $20$ мин, а не $35$ мин. Утверждение 4 неверно: при одинаковой мощности большее количество теплоты на плавление получил второй образец, поскольку его участок плавления продолжался дольше. Утверждение 5 неверно: плитки имели одинаковую мощность и работали одинаковое время, поэтому вещества получили одинаковое количество теплоты.
Правильные утверждения: 2, 3.
Где здесь ошибаются
Считать всё время эксперимента временем плавления.
Путать постоянную температуру на участке плавления с отсутствием теплопередачи.
Считать, что одинаковая мощность приводит к разному количеству теплоты за одинаковое время.