Тепловые Явления — Задание 14 ОГЭ по физике №00007600 | Global EE
Тепловые Явления — Задание 14 ОГЭ по физике №00007600
№2. Задание 14
ID: 00007600
В справочнике физических свойств различных материалов представлена следующая таблица.
Вещество
Плотность в твёрдом состоянии*, г/см³
Температура плавления, °C
Удельная теплота плавления, кДж/кг
Алюминий
2,7
660
380
Медь
8,9
1083
180
Свинец
11,35
327
25
Серебро
10,5
960
87
Цинк
7,1
420
120
Используя данные таблицы, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Запишите в ответе их номера.
1) Кольцо из серебра нельзя расплавить в алюминиевой посуде.
2) Алюминиевая проволока утонет в расплавленном цинке.
3) Для плавления 3 кг цинка, взятого при температуре плавления, потребуется такое же количество теплоты, что и для плавления 2 кг меди при её температуре плавления.
4) Свинцовый шарик будет плавать в расплавленной меди при частичном погружении.
5) Плотность алюминия почти в 3 раза больше плотности меди.
Источник: ФИПИ
Решение
Дано:
таблица свойств материалов (температуры плавления $t_\text{пл}$, удельные теплоты плавления $\lambda$, плотности $\rho$): Al ($t_\text{пл}=660°\text{C}$, $\lambda=390 \text{ кДж/кг}$... — данные из таблицы задачи), $m_\text{Zn}=3 \text{ кг}$, $m_\text{Cu}=2 \text{ кг}$
⠀
Найти:
два верных утверждения
⠀
Решение:
Утверждение 1. Температура плавления серебра (960°C) выше температуры плавления алюминия (660°C). При нагреве до любой температуры в диапазоне 660–960°C алюминиевая посуда уже расплавится, а серебряное кольцо останется твёрдым. Расплавить серебро в алюминиевой посуде невозможно — верно.
Утверждение 2. Плотность алюминия $\rho_\text{Al} \approx 2{,}7 \text{ г/см}^3$, плотность жидкого цинка $\rho_\text{Zn} \approx 7{,}1 \text{ г/см}^3$. Поскольку $\rho_\text{Al} \lt \rho_\text{Zn}$, алюминиевая проволока будет всплывать, а не тонуть — неверно.
Утверждение 3. Теплота плавления 3 кг цинка:
$$Q_\text{Zn} = \lambda_\text{Zn} \cdot m_\text{Zn} = 120 \cdot 3 = 360 \text{ кДж}$$
Теплота плавления 2 кг меди:
$$Q_\text{Cu} = \lambda_\text{Cu} \cdot m_\text{Cu} = 180 \cdot 2 = 360 \text{ кДж}$$$Q_\text{Zn} = Q_\text{Cu} = 360 \text{ кДж}$ — верно.
Утверждение 4. Свинец имеет наибольшую плотность среди перечисленных металлов ($\rho_\text{Pb} \approx 11{,}3 \text{ г/см}^3 \gt \rho_\text{Cu} \approx 8{,}9 \text{ г/см}^3$), поэтому свинцовый шарик в расплавленной меди утонет — неверно.
Утверждение 5.$\rho_\text{Al} \approx 2{,}7 \text{ г/см}^3$, $\rho_\text{Cu} \approx 8{,}9 \text{ г/см}^3$. Плотность алюминия меньше плотности меди (примерно в 3 раза), а не больше — неверно.
Верные утверждения: 1 и 3.