Образец массой \(3.6\,\text{кг},\) находящийся в твердом состоянии, поместили в электропечь и начали нагревать. На рисунке приведен график зависимости температуры \(t\) этого образца от времени \(\tau.\) Известно, что мощность электропечи равна \(0.6\,\text{кВт}.\) Какова удельная теплота плавления образца \((\)в \(кДж/кг)?\) Потерями теплоты при нагревании пренебречь.

Используем формулу для расчета теплоты плавления: \(Q = \lambda \cdot m = P \cdot \tau\) \(1.\) Определяем время плавления по графику: \(\tau = 40\,\text{мин}-20\,\text{мин} = 20\,\text{мин} = 1\space200\,\text{с}\) \(2.\) Переводим единицы: \(P = 0.6\,\text{кВт} = 600\,\text{Вт}\) \(3.\) Вычисляем удельную теплоту плавления: \(\lambda = \frac{P \cdot \tau}{m} = \frac{600\,\text{Вт} \cdot 1\space200\,\text{с}}{3.6\,\text{кг}} = 200\,000\,\frac{\text{Дж}}{\text{кг}} = 200\,\frac{\text{кДж}}{\text{кг}}\)

На \(pV\) — диаграмме представлен циклический процесс \(1-2-3-4-1,\) совершаемый \(1\) молем одноатомного идеального газа. Из предложенных утверждений выберите все верные. УТВЕРЖДЕНИЯ \(1.\) В процессе \(1-2\) газ совершает отрицательную работу. \(2.\) В процессе \(2-3\) газу сообщают положительное количество теплоты. \(3.\) В процессе \(3-4\) газ отдает теплоту в окружающую среду. \(4.\) В процессе \(4-1\) внутренняя энергия газа постоянна. \(5.\) Работа газа в процессе \(1-2\) в \(1.6\) раза больше работы над газом в процессе \(3-4 .\)

\(1.\) Неверно. Процесс \(1-2\) — расширение \(( V \uparrow ),\) работа газа положительна: \(A = p\Delta V > 0\) \(2.\) Неверно. Процесс \(2-3\) — изохорное охлаждение \(( V = const ,\ p \downarrow )\): \(A = 0\) \(\Delta U < 0\) По первому закону термодинамики: \(Q = \Delta U < 0\)Газ отдает теплоту. \(3.\) Верно. Процесс \(3-4\) — изобарное сжатие \(( p = const ,\ V \downarrow )\): \(A < 0\) \(\Delta U < 0\) \(Q = A + \Delta U < 0\) Газ отдает теплоту. \(4.\) Неверно. Внутренняя энергия изменяется: \(\Delta U = \frac{3}{2}\nu R\Delta T \neq 0\) \(5.\) Верно. Работы процессов: \(A_{1-2} = p_1(V_2-V_1) = 4\,\text{атм} \cdot 4\,\text{л} = 16\,\text{л}\cdot\text{атм}\) \(|A_{3-4}| = p_3(V_3-V_4) = 2\,\text{атм} \cdot 5\,\text{л} = 10\,\text{л}\cdot\text{атм}\) Отношение: \(\frac{A_{1-2}}{|A_{3-4}|} = \frac{16}{10} = 1.6\)

В цилиндре под поршнем находится твердое вещество массой \(m .\) При нагревании в печи получен график зависимости температуры \(t\) от поглощенного количества теплоты \(Q .\) Установите соответствие между формулами и физическими величинами, которые они определяют. ФОРМУЛЫ \(А)\) \(d\frac{\Delta Q_1}{m \Delta t_1}\) \(Б)\) \(\dfrac{\Delta Q_4}{m}\) ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ \(1)\) Удельная теплоемкость твердого вещества \(2)\) Удельная теплота плавления \(3)\) Удельная теплота парообразования \(4)\) Удельная теплоемкость жидкости \(А\) | \(Б\)

Анализ формулы \(А.\) Формула представляет собой отношение теплоты к произведению массы и изменения температуры. Это соответствует определению удельной теплоемкости: \(c = \frac{Q}{m\Delta T}.\) Участок \(\Delta Q_1\) относится к нагреванию твердого тела. Ответ: \(1\) (удельная теплоемкость твердого вещества). Анализ формулы \(Б.\) Формула представляет собой отношение теплоты к массе при постоянной температуре. Это соответствует определению удельной теплоты фазового перехода. Участок \(\Delta Q_4\) относится к процессу парообразования. Ответ: \(3\) (удельная теплота парообразования).

На графике показана экспериментально полученная зависимость силы тока \(I,\) текущего через лампу накаливания, от напряжения \(U\) на лампе. Такую лампу подключили к источнику постоянного напряжения \(2\,\text{В}.\) Какую работу совершит электрический ток в нити накаливания лампы за \(5\) секунд? Ответ выразите в джоулях.

Формула для работы электрического тока:\(A = U \cdot I \cdot t\)где: \(A\) — работа тока \((Дж);\) \(U\) — напряжение \((В);\) \(I\) — сила тока \((А);\) \(t\) — время \((с).\) \(1.\) По графику определяем силу тока:\(U = 2\,\text{В} \Rightarrow I = 4\,\text{А}\) \(2.\) Вычисляем работу тока:\(A = 2\,\text{В} \cdot 4\,\text{А} \cdot 5\,\text{с} = 40\,\text{Дж}\)

Прямолинейный проводник длиной \(L = 0.2\, \text{м}\) находится в однородном магнитном поле с индукцией \(B = 4\, \text{Тл}\) и расположен под углом \(\alpha = 30^\circ\) к вектору индукции. При силе тока \(I = 2\, \text{А}\) найдите модуль силы Ампера, действующей на проводник. (Ответ дайте в ньютонах).

\(1.\) Формула силы Ампера: \(F_A = I \cdot B \cdot L \cdot \sin\alpha\) \(2.\) Вычисляем значение синуса:\(\sin 30^\circ = 0.5\) \(3.\) Подставляем значения:\(F_A = 2 \cdot 4 \cdot 0.2 \cdot 0.5 = 0.8\, \text{Н}\)