Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 16317
2024-03-13 
Некоторое количество вещества нагревают, поддерживая мощность нагревателя неизменной, и записывают в таблицу температуру в фиксированные моменты времени:
Известна удельная теплоемкость вещества в твердом состоянии: $C = 1000 Дж/(кг \cdot К)$. Найти по данным эксперимента удельную теплоемкость вещества в жидком состоянии и удельную теплоту плавления.
Решение:
Очень полезно построить график зависимости температуры вещества от времени. Этот график состоит из двух наклонных и одного горизонтального участка. Наклонные участки соответствуют нагреву твердой фазы (ниже температуры плавления, которая составляет $110^{ \circ} C$) и жидкости (выше температуры плавления), а горизонтальный участок - плавлению при постоянной температуре $110^{ \circ} C$. Из этого графика (мы его не приводим, он совсем простой) можно найти- длительность плавления вещества: она составляет примерно 22 минуты. Дальше все просто - в твердом состоянии вещество за 5 минут нагревается на 40 градусов, а в жидком состоянии та же масса за то же время - на 20 градусов. Это означает, что в жидком состоянии теплоемкость в два раза больше и составляет $2000 Дж/(кг \cdot К)$. Удельную теплоту плавления найдем так: при неизменной мощности поступающего тепла для нагревания всей массы в твердом состоянии на 40 градусов потребовалось 5 минут, а для расплавления той же массы - 22 минуты; условие неизменности мощности нагревателя приводит к соотношению:
$1000M \frac{4}{5} = \frac{ \lambda M}{22}$,
отсюда
$\lambda = 1000 \cdot 40 \cdot \frac{22}{5} \approx 180 (кДж/кг)$.
Некоторое количество вещества нагревают, поддерживая мощность нагревателя неизменной, и записывают в таблицу температуру в фиксированные моменты времени:
Известна удельная теплоемкость вещества в твердом состоянии: $C = 1000 Дж/(кг \cdot К)$. Найти по данным эксперимента удельную теплоемкость вещества в жидком состоянии и удельную теплоту плавления.
Решение:
Очень полезно построить график зависимости температуры вещества от времени. Этот график состоит из двух наклонных и одного горизонтального участка. Наклонные участки соответствуют нагреву твердой фазы (ниже температуры плавления, которая составляет $110^{ \circ} C$) и жидкости (выше температуры плавления), а горизонтальный участок - плавлению при постоянной температуре $110^{ \circ} C$. Из этого графика (мы его не приводим, он совсем простой) можно найти- длительность плавления вещества: она составляет примерно 22 минуты. Дальше все просто - в твердом состоянии вещество за 5 минут нагревается на 40 градусов, а в жидком состоянии та же масса за то же время - на 20 градусов. Это означает, что в жидком состоянии теплоемкость в два раза больше и составляет $2000 Дж/(кг \cdot К)$. Удельную теплоту плавления найдем так: при неизменной мощности поступающего тепла для нагревания всей массы в твердом состоянии на 40 градусов потребовалось 5 минут, а для расплавления той же массы - 22 минуты; условие неизменности мощности нагревателя приводит к соотношению:
$1000M \frac{4}{5} = \frac{ \lambda M}{22}$,
отсюда
$\lambda = 1000 \cdot 40 \cdot \frac{22}{5} \approx 180 (кДж/кг)$.
