ID: 00005480
Образец вещества нагревают в печи. На графике представлена зависимость поглощённого этим образцом количества теплоты Q от температуры образца t. Выберите из предложенного перечня все утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений. В начале процесса образец находился в твёрдом состоянии.
1. Температура плавления вещества равна 40 °C.
2. Для того чтобы нагреть полностью расплавленное вещество до температуры кипения необходимо передать ему количество теплоты 100 Дж.
3. В состоянии 2 вещество находится в твёрдой фазе.
4. В процессе 2–3 внутренняя энергия вещества уменьшается.
5. В процессе 0–1 часть вещества находится в твёрдой фазе, а часть – в жидкой фазе.
Источник: ФИПИ
На графике по горизонтали отложена температура $t$, по вертикали — поглощённое количество теплоты $Q$. Вертикальный участок (температура не меняется, а теплота растёт) отвечает фазовому переходу.
Из графика: на участке $0\text{–}1$ образец нагревается в твёрдом состоянии от начала до $t=40$ °C (теплота растёт от $0$ до $50$ Дж). При $t=40$ °C идёт вертикальный скачок $1\text{–}2$ (от $50$ до $100$ Дж) — это плавление при постоянной температуре. Затем на участке $2\text{–}3$ расплав нагревается от $40$ °C до $80$ °C (теплота от $100$ до $200$ Дж).
1) Плавление происходит при постоянной температуре $40$ °C — это и есть температура плавления. Верно.
2) Чтобы нагреть полностью расплавленное вещество (состояние $2$) до температуры кипения (конец графика, $80$ °C), нужно сообщить $Q=200-100=100$ Дж. Верно.
3) В состоянии $2$ плавление уже закончилось — вещество полностью жидкое, а не твёрдое. Неверно.
4) На участке $2\text{–}3$ вещество нагревают, оно поглощает теплоту, поэтому внутренняя энергия увеличивается, а не уменьшается. Неверно.
5) На участке $0\text{–}1$ вещество ещё не начало плавиться — оно целиком твёрдое. Неверно.
Верные утверждения: 1 и 2.