Фазовые Переходы

Задание №8. Термодинамика

№2. Задание 8

ID: 00047960

В котелок насыпали кусочки свинца и поставили на электрическую плитку. В минуту плитка передаёт свинцу в среднем количество теплоты, равное $$500$$ Дж. Диаграмма изменения температуры свинца с течением времени показана на рисунке. Какая масса свинца участвовала в эксперименте?

Рисунок к заданию 8 ЕГЭ по физике — Фазовые Переходы

Ответ дайте в кг.

Источник: Сборник Демидовой 2022

Решение

Свинец сначала нагревается, потом плавится, потом нагревается уже жидкий. На оси температур чисел нет, поэтому наклонные участки нам не помогут. Остаётся плавление: для него известна удельная теплота плавления свинца.

Шаг 1. Где плавление. Пока свинец плавится, температура не меняется. На графике это горизонтальный участок: от $$5$$ до $$15$$ мин. Плавление длилось $$15-5=10$$ мин.

Шаг 2. Теплота на плавление. Каждую минуту плитка передаёт $$500$$ Дж, поэтому минуты можно не переводить в секунды:

Q=500\ \dfrac{\text{Дж}}{\text{мин}}\cdot10\ \text{мин}=5000\ \text{Дж}.

Шаг 3. Масса. Удельная теплота плавления свинца из справочных данных: $\lambda=2{,}5\cdot10^4$ Дж/кг $=25\,000$ Дж/кг. Из $Q=\lambda m$ :

m=\dfrac{Q}{\lambda}=\dfrac{5000}{25\,000}=0{,}2\ \text{кг}.

Проверим себя. $25\,000\cdot0{,}2=5000$ Дж — ровно столько плитка передала за $$10$$ минут плавления.

Ответ

0,2

Другие задания по теме «Фазовые Переходы» (8)