Термодинамика — Задание 20 ОГЭ по физике №00007000

Дано:

$m = 5 \text{ кг}$

График: плавление начинается при $Q_1 = 300 \text{ кДж}$, заканчивается при $Q_2 = 1050 \text{ кДж}$. Одна клетка по оси $Q$ равна 50 кДж.

Найти:

$m_{\text{ж}}$ — масса вещества в жидком состоянии при $Q = 675 \text{ кДж}$

Решение:

При $Q = 675$ кДж вещество находится в процессе плавления (300 \lt 675 \lt 1050 кДж), то есть часть вещества твёрдая, часть — жидкая.

Количество теплоты, израсходованное на плавление от начала процесса до момента $Q = 675$ кДж:

$$Q' = 675 - 300 = 375 \text{ кДж}$$

Полная теплота плавления всей массы (для расплавления 5 кг целиком):

$$Q_{\text{пл}} = Q_2 - Q_1 = 1050 - 300 = 750 \text{ кДж}$$

Удельная теплота плавления вещества:

$$\lambda = \frac{Q_{\text{пл}}}{m} = \frac{750 \cdot 10^{3}}{5} = 150\,000 \text{ Дж/кг}$$

Масса расплавившейся части вещества:

$$m_{\text{ж}} = \frac{Q'}{\lambda} = \frac{375 \cdot 10^{3}}{150\,000} = 2{,}5 \text{ кг}$$