Решение: Нагревание и плавление веществ
Два вещества одинаковой массы, первоначально находившиеся в твёрдом состоянии при температуре 20 °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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| $t_1$, °C | 80 | 140 | 200 | 200 | 200 | 210 | 220 | 230 |
| $t_2$, °C | 60 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 120 | 140 |
Решение по шагам
4 шагаДля первого вещества температура остаётся равной 200 °C с 15-й до 30-й минуты. Это участок плавления, поэтому температура плавления первого вещества равна 200 °C.
$$T_{\text{пл},1}=200\ ^\circ\mathrm{C}$$Для второго вещества температура остаётся равной 100 °C с 10-й до 35-й минуты. После этого температура повышается, следовательно, плавление завершилось. Значит, оба вещества расплавились.
При одинаковой мощности и одинаковой массе количество теплоты, полученное за одинаковое время, одинаково. Поэтому утверждение 5 неверно.
На твёрдом участке первое вещество нагревается быстрее второго, поэтому его удельная теплоёмкость меньше, а не больше. Участок плавления первого вещества короче, чем второго, поэтому его удельная теплота плавления также меньше.
Где здесь ошибаются
Считать, что горизонтальный участок означает отсутствие передачи теплоты.
Сравнить конечные температуры вместо участков постоянной температуры.
Забыть, что одинаковая мощность за одинаковое время сообщает веществам одинаковое количество теплоты.