Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 794
2016-09-04 
Электронагреватель обеспечивает постоянную скорость нагрева образца $\frac{dT}{dt} = 1,0 \frac{^{C}}{c}$. Исследовалось нагревание образца массой $m =10 г$. В эксперименте измерялась мощность $P$, потребляемая нагревателем, как функция температуры $T$. Результаты измерений представлены в таблице:
В течение эксперимента образец расплавился. Найти для него удельную теплоту плавления и температуру плавления.
Решение:
Представим результаты эксперимента в виде графика (рис.). Из рисунка видно, что мощность нагревателя резко увеличивается вблизи точки $T = T_{1} = 233^{ \circ}C$. Это можно объяснить тем, что в интервале температур от $232^{ \circ}C$ до $234^{ \circ}C$ происходит плавление образца. Таким образом, температура плавления приблизительно равна $T = 233^{ \circ}C$. Для вычисления удельной теплоты плавления применим закон изменения энергии за единичный промежуток времени вблизи температуры $T$ вдали от $T_{1}$:
$P = Q_{1} + k(T — T_{0})$,
где $Q_{1}$ - количество теплоты, которая в единицу времени идёт на нагревание установки с образцом, второе слагаемое - количество теплоты, отдаваемое в окружающую среду, температура которой $T_{0}$, а $k$ - некоторая постоянная.
Мощность нагревателя при плавлении, как следует из эксперимента, дополнительно возрастает на величину $\Delta P = 596 Вт$. Это происходит в течение времени $\Delta t$ нагревания от $232^{ \circ}C$ до $233^{ \circ}C$. За это время «избыточное» количество теплоты, отдаваемое нагревателем, расходуется на плавление образца, то есть:
$\Delta P \Delta t = \lambda m$, откуда $\lambda = \frac{ \Delta P \Delta T}{(dT/dt)m}$,
полагая $\Delta T \approx 1,0^{ \circ}C$, находим $\lambda \approx 60 \frac{кДж}{кг}$.
Электронагреватель обеспечивает постоянную скорость нагрева образца $\frac{dT}{dt} = 1,0 \frac{^{C}}{c}$. Исследовалось нагревание образца массой $m =10 г$. В эксперименте измерялась мощность $P$, потребляемая нагревателем, как функция температуры $T$. Результаты измерений представлены в таблице:
В течение эксперимента образец расплавился. Найти для него удельную теплоту плавления и температуру плавления.
Решение:
Представим результаты эксперимента в виде графика (рис.). Из рисунка видно, что мощность нагревателя резко увеличивается вблизи точки $T = T_{1} = 233^{ \circ}C$. Это можно объяснить тем, что в интервале температур от $232^{ \circ}C$ до $234^{ \circ}C$ происходит плавление образца. Таким образом, температура плавления приблизительно равна $T = 233^{ \circ}C$. Для вычисления удельной теплоты плавления применим закон изменения энергии за единичный промежуток времени вблизи температуры $T$ вдали от $T_{1}$:
$P = Q_{1} + k(T — T_{0})$,
где $Q_{1}$ - количество теплоты, которая в единицу времени идёт на нагревание установки с образцом, второе слагаемое - количество теплоты, отдаваемое в окружающую среду, температура которой $T_{0}$, а $k$ - некоторая постоянная.
Мощность нагревателя при плавлении, как следует из эксперимента, дополнительно возрастает на величину $\Delta P = 596 Вт$. Это происходит в течение времени $\Delta t$ нагревания от $232^{ \circ}C$ до $233^{ \circ}C$. За это время «избыточное» количество теплоты, отдаваемое нагревателем, расходуется на плавление образца, то есть:
$\Delta P \Delta t = \lambda m$, откуда $\lambda = \frac{ \Delta P \Delta T}{(dT/dt)m}$,
полагая $\Delta T \approx 1,0^{ \circ}C$, находим $\lambda \approx 60 \frac{кДж}{кг}$.
