ID: 00025704
Твёрдый образец вещества нагревали в печи. По мере поглощения количества теплоты Q температура образца t росла в соответствии с графиком.
Выберите из предложенного перечня все верные утверждения, которые соответствуют результатам проведённого эксперимента.
1) Точка 2 соответствует состоянию, в котором вещество полностью расплавилось.
2) Температура плавления вещества равна 961 ° C . 3) Участок 2–3 соответствует процессу, в котором внутренняя энергия вещества уменьшалась.
4) Удельная теплоёмкость вещества в жидком агрегатном состоянии больше, чем в твёрдом.
5) Для того чтобы полностью расплавить образец вещества, уже находящийся при температуре плавления, потребовалось количество теплоты, равное 327 Дж.
Источник: ФИПИ
Твёрдый образец греют в печи: сначала температура растёт (нагрев твёрдого тела), затем застревает на площадке (плавление), затем снова растёт (нагрев уже жидкости). По графику: точка 1 — $t=961\ ^{\circ}\text{C}$ при $Q=240$ Дж, точка 2 — та же температура $961\ ^{\circ}\text{C}$ при $Q=327$ Дж, точка 3 — $t=2170\ ^{\circ}\text{C}$ при $Q=696$ Дж.
Точка 2 — это конец площадки: именно здесь вещество только что закончило плавиться, то есть полностью перешло в жидкое состояние. Утверждение 1 верно.
Температура плавления — это и есть значение на площадке, $961\ ^{\circ}\text{C}$ (это, кстати, температура плавления серебра). Утверждение 2 верно.
На участке 2–3 вещество нагревается уже как жидкость, температура растёт — значит, внутренняя энергия увеличивается, а не уменьшается. Утверждение 3 неверно.
Сравним теплоёмкости твёрдого и жидкого состояний по наклону графика (сколько градусов приходится на один джоуль). Твёрдое тело (участок 0–1): $\Delta t=961$, $\Delta Q=240$, значит, на один градус уходит $\dfrac{240}{961}\approx0{,}25$ Дж. Жидкость (участок 2–3): $\Delta t=2170-961=1209$, $\Delta Q=696-327=369$, на один градус уходит $\dfrac{369}{1209}\approx0{,}31$ Дж. Раз жидкости требуется больше теплоты на каждый градус нагрева, чем твёрдому телу, то удельная теплоёмкость жидкого состояния больше. Утверждение 4 верно.
Осталось количество теплоты на само плавление — это разница $Q_2-Q_1=327-240=87$ Дж, а вовсе не $327$ Дж (это число — просто координата точки 2 на оси, а не разница). Утверждение 5 неверно.