Фазовые Переходы

Задание №10. МКТ и Термодинамика. Установление Соответствия

№2. Задание 10

ID: 00015167

Одному килограмму воды, находящейся в твёрдом состоянии при температуре 0 °C, сообщают количество теплоты 330 кДж. Удельная теплота плавления льда $\lambda = 3{,}3\cdot10^{5}$ Дж/кг. Как в результате этого изменяются следующие физические величины?

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА
А) температура воды
Б) объём воды
В) внутренняя энергия воды

ЕЁ ИЗМЕНЕНИЕ
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам А, Б, В. Цифры в ответе могут повторяться.

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Сначала посчитаем, на что хватит подведённого тепла. Если ровно на плавление — значит лёд целиком превратится в воду, но останется при 0 °C. Дальше уже легко разобрать каждую величину.

Шаг 1. Сколько тепла нужно, чтобы расплавить лёд

$Q_{пл}=\lambda m = 3{,}3\cdot10^{5}\cdot 1 = 3{,}3\cdot10^{5}$ Дж $$=330$$ кДж. Это РОВНО столько, сколько подвели. Значит весь лёд расплавился, и вся вода осталась при 0 °C — на нагрев тепла уже не хватило.

А) Температура воды

Пока идёт плавление, температура держится на 0 °C. Тепло целиком ушло в плавление, нагрева нет → температура не изменится (3).

Б) Объём воды

Лёд превращается в жидкую воду. Лёд менее плотный, чем вода (поэтому он и плавает), значит при плавлении масса та же, а объём уменьшается (2).

В) Внутренняя энергия воды

Мы подвели телу 330 кДж тепла, работа над/телом не совершается. По первому началу вся эта энергия пошла в внутреннюю → внутренняя энергия увеличилась (1).

Ответ

321

Видеоразбор

Другие задания по теме «Фазовые Переходы» (8)