9. Молекулярная физика и термодинамика: анализ физических процессов: #203510
Твердый образец вещества нагревают в печи. На графике представлена зависимость температуры $t$ вещества от поглощенного количества теплоты $Q . $
Из предложенных утверждений выберите все верные, соответствующие результатам эксперимента.
УТВЕРЖДЕНИЯ
$1.$ В состоянии $2$ вещество полностью расплавилось.
$2.$ На участке $0–1$ внутренняя энергия вещества не изменяется.
$3.$ Для полного плавления образца при температуре плавления требуется $40\,\text{кДж}$ теплоты.
$4.$ Удельная теплоемкость вещества в жидком состоянии меньше, чем в твердом.
$5.$ Температура плавления вещества равна $40\,^\circ\text{C} .$
$1.$ Верно.
Состояние $2$ соответствует концу горизонтального участка графика (плавление завершено).
$2.$ Неверно.
На участке $0–1$:
Температура растет $( \Delta t = 40\,^\circ\text{C} ) $
Вещество получает теплоту $( Q = 40\,\text{кДж} )$
Внутренняя энергия увеличивается:
$$\Delta U = Q- A = Q > 0$$
$3.$ Верно.
Теплота плавления (горизонтальный участок $1–2$):
$$Q_{\text{пл}} = 40\,\text{кДж}$$
$4.$ Неверно.
Удельная теплоемкость:
$$c = \frac{Q}{m\Delta t}$$ Для участков:
$0–1$ (твердое): $$c_{\text{тв}} = \frac{40\,\text{кДж}}{m \cdot 40\,^\circ\text{C}}$$
$ 2–3$ (жидкое): $$c_{\text{ж}} = \frac{100\,\text{кДж}}{m \cdot 40\,^\circ\text{C}}$$
Следовательно: $c_{\text{ж}} > c_{\text{тв}}$
$5.$ Верно.
Горизонтальный участок при $40\,^\circ\text{C}$ соответствует температуре плавления.