Фазовые Переходы — Задание 9 ЕГЭ по физике №00002806

Дано:

Мощность теплоотвода $P = \text{const}$ Из таблицы: температура кристаллизации $t_{\text{кр}} = 232\ \text{°C}$; кристаллизация проходит с 15-й по 25-ю минуту; через 30 мин температура $t_{30} \approx 230\ \text{°C}$; через 20 мин — середина фазового перехода.

Найти:

верные утверждения.

Решение:

Утверждение 1: процесс кристаллизации занял более 25 минут. Кристаллизация начинается не позже 15-й минуты и заканчивается не позже 25-й. Значит, продолжительность не более 10 мин, что меньше 25 мин. Утверждение неверно. Утверждение 2: удельная теплоёмкость в жидком и твёрдом состоянии одинакова. Количество теплоты $Q = P \cdot \Delta t$, поэтому: $$c = \frac{P \cdot \Delta t}{m \cdot \Delta T}$$ При одинаковых $P$, $m$ и $\Delta t$ теплоёмкость определяется изменением температуры $\Delta T$. Из таблицы $\Delta T$ в жидком состоянии (например, 0–5 мин) равно $8\ \text{°C}$, а в твёрдом (30–35 мин) равно $14\ \text{°C}$. Значения разные, следовательно, $c_{\text{ж}} \ne c_{\text{тв}}$. Утверждение неверно. Утверждение 3: температура плавления равна $232\ \text{°C}$. На этом участке при постоянном теплоотводе температура не меняется — идёт фазовый переход (кристаллизация). Кристаллизация и плавление — обратные процессы, происходящие при одной температуре: $$t_{\text{пл}} = t_{\text{кр}} = 232\ \text{°C}$$ Утверждение верно. Утверждение 4: через 30 мин вещество только в твёрдом состоянии. При $t = 30\ \text{мин}$ температура $\approx 230\ \text{°C} \lt 232\ \text{°C}$, то есть ниже температуры кристаллизации — вещество полностью твёрдое. Утверждение верно. Утверждение 5: через 20 мин вещество только в твёрдом состоянии. $t = 20\ \text{мин}$ попадает на участок фазового перехода при $232\ \text{°C}$ — вещество частично жидкое, частично твёрдое. Утверждение неверно.