Global EE

Фазовые Переходы — Задание 8 ЕГЭ по физике №00047958

Задание №8. Термодинамика

Фазовые Переходы

№2. Задание 8

ID: 00047958

Образец массой $7{,}2$ кг, находящийся в твёрдом состоянии, поместили в электропечь и начали нагревать. На рисунке приведён график зависимости температуры $t$ этого образца от времени $\tau$. Известно, что мощность электропечи равна $0{,}6$ кВт. Какова удельная теплота плавления образца? Потерями теплоты при нагревании пренебречь.

Рисунок к заданию 8 ЕГЭ по физике — Фазовые Переходы

Ответ дайте в кДж/кг.

Источник: ФИПИ

Решение

Образец сначала нагревается твёрдым, потом плавится, потом нагревается уже жидкий. Нас интересует плавление: пока оно идёт, вся теплота печи уходит на разрушение кристаллической решётки, а температура не меняется.

Шаг 1. Время плавления. На графике горизонтальный участок начинается при $\tau=20$ мин и заканчивается при $\tau=40$ мин. Плавление длилось $40-20=20$ мин $=1200$ с.

Шаг 2. Теплота на плавление. Мощность — это теплота за секунду; потерь нет:

$$Q=P\tau=600\ \text{Вт}\cdot1200\ \text{с}=720\,000\ \text{Дж}=720\ \text{кДж}.$$

Шаг 3. Удельная теплота плавления.

$$\lambda=\dfrac{Q}{m}=\dfrac{720\ \text{кДж}}{7{,}2\ \text{кг}}=100\ \text{кДж/кг}.$$

Проверим себя. $100$ кДж/кг $\cdot\,7{,}2$ кг $=720$ кДж, а печь мощностью $0{,}6$ кВт за $1200$ с даёт как раз $0{,}6\cdot1200=720$ кДж.

Ответ

100
Другие задания по теме «Фазовые Переходы» (8)