Решение: Свойства металлов при плавлении
В справочнике физических свойств различных материалов представлена следующая таблица. Плотность расплавленного металла считать практически равной его плотности в твёрдом состоянии. Используя данные таблицы, выберите два верных утверждения.
| Вещество | Плотность в твёрдом состоянии, $\mathrm{г/см^3}$ | Температура плавления, $^\circ\mathrm{C}$ | Удельная теплота плавления, $\mathrm{кДж/кг}$ |
|---|---|---|---|
| Алюминий | 2,7 | 660 | 380 |
| Медь | 8,9 | 1083 | 180 |
| Свинец | 11,35 | 327 | 25 |
| Серебро | 10,5 | 960 | 87 |
| Цинк | 7,1 | 420 | 120 |
Решение по шагам
7 шаговПроверим утверждение 1. Серебро плавится при температуре $960^\circ\mathrm{C}$, а алюминий — при $660^\circ\mathrm{C}$. При нагревании алюминиевой посуды до температуры плавления серебра сама посуда расплавится раньше.
$$960^\circ\mathrm{C} > 660^\circ\mathrm{C}$$Утверждение 1 верно: кольцо из серебра нельзя расплавить в алюминиевой посуде.
Проверим утверждение 2. Плотность алюминия $2{,}7\ \mathrm{г/см^3}$ меньше плотности цинка $7{,}1\ \mathrm{г/см^3}$, поэтому алюминиевая проволока будет плавать, а не тонуть.
Проверим утверждение 3. Рассчитаем количество теплоты для плавления цинка и меди.
$$Q_{\text{цинка}} = \lambda m = 120 \cdot 3 = 360\ \mathrm{кДж};\quad Q_{\text{меди}} = 180 \cdot 2 = 360\ \mathrm{кДж}$$Утверждение 3 верно: для плавления обоих металлов требуется одинаковое количество теплоты.
Утверждение 4 неверно: плотность свинца $11{,}35\ \mathrm{г/см^3}$ больше плотности меди $8{,}9\ \mathrm{г/см^3}$, поэтому свинцовый шарик утонет в расплавленной меди.
Утверждение 5 неверно: плотность алюминия меньше плотности меди, а не больше.
Где здесь ошибаются
Сравнивают удельные теплоты плавления без учёта массы вещества.
Путают условие плавания тела: тело плавает, если его плотность меньше плотности жидкости.
Считают, что металл можно расплавить в посуде с большей температурой плавления.