Номер 3, страница 268 - гдз по физике 10 класс учебник Грачев, Погожев

Молекулярная физика и термодинамика. Глава 7. Основы молекулярно-кинетической теории и термодинамики. Параграф 47. Теплоёмкость тела. Удельная и молярная теплоёмкости вещества. Вопросы - номер 3, страница 268.

Условие.

3. Сформулируйте названия шагов, используемых при решении задач на установление теплового равновесия.

Решение.

Решение задач на установление теплового равновесия, как правило, включает следующие последовательные шаги:

1. Анализ физической системы и начальных условий. На этом шаге определяются все тела, участвующие в теплообмене, их массы, начальные температуры, агрегатные состояния и тепловые характеристики (удельная теплоемкость, удельная теплота плавления/парообразования).

2. Определение процессов и направления теплопередачи. Устанавливается, какие тела отдают энергию (охлаждаются, кристаллизуются, конденсируются), а какие получают (нагреваются, плавятся, испаряются). Делается предположение о конечном состоянии системы.

3. Составление уравнения теплового баланса. На основе закона сохранения энергии записывается уравнение, согласно которому в изолированной системе количество теплоты, отданное более нагретыми телами, равно количеству теплоты, полученному более холодными телами: $Q_{отданное} = Q_{полученное}$. Альтернативная форма записи: $\sum Q_i = 0$.

4. Запись явных выражений для количеств теплоты. Каждое количество теплоты ($Q$) в уравнении баланса выражается через соответствующие физические величины с помощью формул: для нагревания/охлаждения $Q = cm(t_{конечная} - t_{начальная})$, для плавления/кристаллизации $Q = \pm \lambda m$, для парообразования/конденсации $Q = \pm Lm$.

5. Решение алгебраического уравнения. Полученные выражения подставляются в уравнение теплового баланса, после чего решается итоговое уравнение относительно искомой величины (чаще всего — конечной температуры).

6. Анализ и проверка полученного результата. Проверяется физическая состоятельность найденного решения. Например, конечная температура должна находиться в диапазоне между начальными температурами тел. Если результат нереалистичен, необходимо пересмотреть предположения, сделанные на шаге 2 (например, о конечном агрегатном состоянии).

Ответ: Шаги для решения задач на установление теплового равновесия: анализ системы и начальных условий; определение процессов теплопередачи; составление уравнения теплового баланса; запись выражений для количеств теплоты; решение уравнения; анализ и проверка результата.