Ниже приведена таблица значений температуры водяного пара, находящегося в закрытом сосуде, в зависимости от времени охлаждения. Мощность отвода тепла постоянна. Время, мин. | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 35 | 45 Температура, °С | 110 | 105 | 100 | 100 | 100 | 80 | 50 | 20 Из предложенного перечня утверждений выберите два правильных. Укажите их номера. При температуре \(105\)°С вещество находилось в газообразном состоянии. Удельная теплоёмкость воды в жидком состоянии меньше, чем в газообразном состоянии. В момент времени \(10\) мин. начался процесс конденсации водяного пара. В промежутке времени \(10–20\) мин. внутренняя энергия пара не изменялась. Можно утверждать, что момент времени \(20\) мин. соответствует окончанию процесса конденсации пара.

Решение: 1. Верно Первоначально вещество находилось в газообразном состоянии, процесс конденсации происходил в то время, когда температура не менялась (т.е. при \(100\)°С). Когда температура вещества была равна \(105\)°С процесс конденсации еще не начался, вещество все еще находилось в газообразном состоянии 2. Верно За равные промежутки времени от тела отводят одинаковое количество теплоты (мощность отвода теплоты постоянна, а количество отведенной теплоты считается как \(Q=P\cdot \tau\)). За \(5\) минут вещество в газообразном состоянии охлаждается на \(5\)°С, а в жидком состоянии за \(10\) минут - на \(30\)°С, т.к. тело охлаждают равномерно, то можно сказать, что за \(5\) минут вещество в жидком состоянии охлаждается на \(15\)°С. Количество теплоты, отдаваемой веществом при охлаждении, считается по формуле: \(Q=\downarrow cm\Delta t \uparrow\) Отсюда следует, что при равном количестве отведенной теплоты чем больше изменение температуры, тем меньше удельная теплоемкость, поэтому в жидком состоянии вода имеет меньшую удельную теплоемкость, чем в газообразном состоянии 3. Неверно По данным таблицы не можем точно определить время, в которое начался процесс конденсации водяного пара (он мог начаться раньше чем в \(10\) минут) 4. Неверно В данном промежутке времени с веществом происходил процесс конденсации т.к. все время от него отводили теплоту, поэтому его внутренняя энергия постоянно уменьшалась 5. Неверно По данным таблицы не можем точно определить время, в которое окончился процесс конденсации водяного пара (он мог окончиться позже чем в \(20\) минут)

На рисунке представлен график зависимости температуры \(t\) некоторого вещества от полученного количества теплоты \(Q\). Первоначально вещество находилось в твёрдом состоянии. Используя данные графика, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера. Удельная теплоёмкость вещества в твёрдом состоянии меньше удельной теплоёмкости вещества в жидком состоянии. Температура плавления вещества равна \(t_1\). Точка Б соответствует состоянию, при котором вещество находится в жидком состоянии. В процессе перехода из состояния Б в состояние В внутренняя энергия вещества не изменяется. Участок графика ГД соответствует процессу кипения вещества.

Решение: 1. Неверно На участке графика АБ вещество находилось в твердом состоянии и нагревалось, далее на участке БВ с ним происходил процесс плавления, а на участке ВГ вещество в жидком состоянии продолжило нагреваться. Рассмотрим на участке графика АБ изменение температуры при сообщении веществу такого же количества теплоты, как на участке ГД. В твердом состоянии изменение температуры меньше чем в жидком, поэтому из формулы \(Q=\uparrow cm\Delta t\downarrow\) Удельная теплоемкость вещества в твердом состоянии больше, чем в жидком 2. Верно Процессу плавления соответствует участок графика БВ, т.к. вещество получает теплоту, но его температура не меняется и равна \(t_1\) 3. Неверно В точке Б процесс плавления только начался, вещество еще полностью находилось в твердом состоянии 4. Неверно Тело на протяжении всего процесса вещество постоянно получает положительное количество теплоты, поэтому его внутренняя энергия увеличивается 5. Верно На участке графике ГД тело получает теплоту, но его температура не меняется, при этом в точке Г оно находится в жидком состоянии, значит, участок ГД соответствует процессу кипения вещества

На рисунке представлен график зависимости температуры от полученного количества теплоты для двух веществ одинаковой массы. Первоначально каждое из веществ находилось в твёрдом состоянии. Используя данные графика, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера. В процессе плавления второго вещества было израсходовано большее количество теплоты, чем в процессе плавления первого вещества. Удельная теплоёмкость первого вещества в твёрдом состоянии больше удельной теплоёмкости второго вещества в твёрдом состоянии. На нагревание и полное плавление веществ потребовалось одинаковое количество теплоты. Температура кипения первого вещества выше температуры кипения второго вещества. Представленные графики не позволяют сравнить температуры плавления двух веществ.

Решение: Оба вещества на первом участке соответствующего графика нагреваются, находясь в твердом состоянии, на втором с ними происходит процесс плавления (им сообщают положительное количество теплоты, но их температуры не меняются), на третьем они продолжают нагреваться уже в жидком состоянии, а четвертому участку соответствует процесс кипения (веществам сообщают положительное количество теплоты, но их температуры не меняются) 1. Неверно Плавлению веществ соответствуют участки графика, на которых их температура не меняется. По графику видно, что первому веществу для плавления потребовалось большее количество теплоты 2. Верно Рассмотрим участки графиков, которым соответствует процесс нагревания веществ в твердом состоянии. Когда веществам сообщают одно и то же количество теплоты, изменение температуры второго вещества больше изменения температуры первого вещества, \(Q=\downarrow cm\Delta t\uparrow\) Значит, удельная теплоемкость первого вещества в твердом состоянии больше 3. Верно В момент окончания плавления обоих веществ им сообщили одинаковое количество теплоты 4. Неверно При кипении (четвертый участок графика) температура второго вещества выше температуры первого вещества 5. Неверно Мы можем сравнить температуры плавления веществ т.к. по графику видно, какая температура поддерживалась у них в процессе плавления (второй участок графика)

На рисунке представлен график зависимости температуры вещества от времени при постоянной мощности нагревания и охлаждения. Используя данные графика, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера. На участке АБ происходит потребление веществом энергии от нагревателя. На участке БВ потребления веществом энергии от нагревателя не происходит. Если вещество в начальный момент находилось в жидком состоянии, то участок ДЕ соответствует конденсации вещества. Если вещество в начальный момент находилось в жидком состоянии, то испарение жидкости происходит только на участке ВГ. Если вещество в начальный момент находилось в твёрдом состоянии, то точка Е соответствует окончанию процесса плавления вещества.

Решение: 1. Верно В процессе АБ тело нагревается, а для этого ему нужно потреблять энергию нагревателя 2. Неверно Мы не знаем в каком состоянии изначально находилось вещество, поэтому на участке БВ при постоянной температуре с ним мог происходить процесс плавления или конденсации, а для каждого из этих процессов телу нужно сообщать энергию 3. Верно Если в начальный момент времени тело находится в жидком состоянии, то на участок графика АБ соответствует процессу нагревания жидкого вещества, участок БВ - испарению, участок ВГ - нагреванию вещества в газообразном состоянии, участок ГД - охлаждению вещества в газообразном состоянии, а участок ДЕ - конденсации 4. Неверно Доказано в п.3 5. Неверно Если в начальный момент времени тело находится в твердом состоянии, то на участок графика АБ соответствует процессу нагревания твердого вещества, участок БВ - плавлению, участок ВГ - нагреванию жидкого вещества, участок ГД - охлаждению жидкого вещества, а участок ДЕ - отвердеванию (кристаллизации). Точка Е соответствует окончанию процесса кристаллизации вещества

В процессе конденсации пар превращается в воду. Как при этом изменяются средняя кинетическая энергия молекул пара и внутренняя энергия системы вода – пар? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: увеличивается уменьшается не изменяется Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. Средняя кинетическая энергия молекул пара | Внутренняя энергия системы вода – пар

Решение: А) Конденсация происходит при постоянной температуре, поэтому кинетическая энергия молекул пара не меняется в данном процессе (выбираем 3) Б) В процессе испарения вещество отдает теплоту, поэтому внутренняя энергия системы вода - пар уменьшается (выбираем 2)