Тепловые Явления — Задание 14 ОГЭ по физике №00010823 | Global EE
Тепловые Явления — Задание 14 ОГЭ по физике №00010823
№2. Задание 14
ID: 00010823
В справочнике физических свойств различных материалов представлена следующая таблица.
Вещество
Плотность в твёрдом состоянии*, кг/м³
Удельная теплота плавления, кДж/кг
алюминий
2700
380
олово
7300
59
железо (сталь)
7800
82
медь
8900
180
серебро
10500
87
свинец
11300
25
Используя данные таблицы, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.
1) Удельная теплота плавления вещества прямо пропорциональна его плотности в твердом состоянии.
2) Для плавления 1 кг меди требуется большее количество теплоты, чем для плавления 1 кг свинца. Вещества предварительно нагреты до их температур плавления.
3) Количество теплоты, необходимое для плавления бруска алюминия объемом 1 $м^3$, больше количества теплоты, необходимого для плавления бруска свинца объемом 1 $м^3$. Вещества предварительно нагреты до их температур плавления.
4) Для плавления двух сплошных тел одинакового объема, изготовленных из железа и серебра, потребуется одинаковое количество теплоты. Вещества предварительно нагреты до их температур плавления.
5) При равных объемах железный брусок будет иметь бóльшую массу по сравнению с медным бруском.
Источник: ФИПИ
Решение
Дано:
Таблица физических свойств материалов (плотность $\rho$, удельная теплота плавления $\lambda$).
⠀
Найти:
два верных утверждения.
Решение:
Утверждение 1. Смотрим на пары: свинец ($\rho = 11300$, $\lambda = 25$) и медь ($\rho = 8900$, $\lambda = 180$). У свинца плотность больше, а $\lambda$ меньше. Прямой пропорциональности нет. Неверно.Утверждение 2. Теплота для плавления 1 кг: $Q = \lambda m = \lambda \cdot 1$.
$$\lambda_{\text{меди}} \approx 180\text{ кДж/кг} \gt \lambda_{\text{свинца}} = 25\text{ кДж/кг}$$
Значит, для плавления 1 кг меди требуется больше теплоты. Верно.Утверждение 3. Теплота для плавления тела объёмом $V$:
$$Q = \lambda \cdot m = \lambda \cdot \rho \cdot V$$
При одинаковом объёме $V = 1\text{ м}^3$ сравниваем $\lambda \cdot \rho$ для алюминия и свинца:
$$(\lambda\rho)_{\text{Al}} = 380 \cdot 2700 = 1{,}026 \cdot 10^6\text{ кДж/м}^3$$$$(\lambda\rho)_{\text{Pb}} = 25 \cdot 11300 = 0{,}2825 \cdot 10^6\text{ кДж/м}^3$$$(\lambda\rho)_{\text{Al}} \gt (\lambda\rho)_{\text{Pb}}$, значит алюминий требует больше теплоты. Верно.Утверждение 4. Сравниваем $\lambda \cdot \rho$ для железа и серебра:
$$(\lambda\rho)_{\text{Fe}} = 82 \cdot 7800 \approx 639\,600\text{ кДж/м}^3$$$$(\lambda\rho)_{\text{Ag}} = 85 \cdot 10500 \approx 892\,500\text{ кДж/м}^3$$
У серебра оба параметра больше, поэтому теплота для серебра больше. Неверно.Утверждение 5. Масса $m = \rho V$. У меди $\rho = 8900 \gt 7800 = \rho_{\text{Fe}}$, значит при равных объёмах медный брусок тяжелее железного. Неверно.
