Номер 1, страница 356 - гдз по физике 10 класс учебник Грачев, Погожев

Физика, 10 класс Учебник, авторы: Грачев Александр Васильевич, Погожев Владимир Александрович, Салецкий Александр Михайлович, Боков Павел Юрьевич, издательство Просвещение, Москва, 2011, бирюзового цвета

Авторы: Грачев А. В., Погожев В. А., Салецкий А. М., Боков П. Ю.

Тип: Учебник

Серия: алгоритм успеха

Издательство: Просвещение

Год издания: 2011 - 2025

Уровень обучения: базовый и углублённый

Цвет обложки: бирюзовый изображена солнечная система со всеми планетами

ISBN: 978-5-09-091742-1

Популярные ГДЗ в 10 классе

Упражнения. Параграф 65. Плавление и кристаллизация. Удельная теплота плавления. Глава 9. Агрегатные состояния вещества. Фазовые переходы. Молекулярная физика и термодинамика - номер 1, страница 356.

№1 (с. 356)
Условие. №1 (с. 356)
скриншот условия
Физика, 10 класс Учебник, авторы: Грачев Александр Васильевич, Погожев Владимир Александрович, Салецкий Александр Михайлович, Боков Павел Юрьевич, издательство Просвещение, Москва, 2011, бирюзового цвета, страница 356, номер 1, Условие Физика, 10 класс Учебник, авторы: Грачев Александр Васильевич, Погожев Владимир Александрович, Салецкий Александр Михайлович, Боков Павел Юрьевич, издательство Просвещение, Москва, 2011, бирюзового цвета, страница 356, номер 1, Условие (продолжение 2)

Упражнения

На рис. 249 приведён график зависимости температуры тела массой 2 кг от времени. Используя этот график и соответствующие таблицы из учебника, выполните следующие задания и ответьте на вопросы.

1) Определите, какое это вещество.

2) Каким процессам соответствуют участки $AB, BC, CD, DE, EF$?

3) Как изменялась кинетическая энергия хаотического движения молекул этого вещества на участках $AB, BC, CD, DE, EF$?

4) В какой точке ($L$ или $N$) молекулы данного вещества обладали большей кинетической энергией хаотического движения?

5) В какой из точек ($D$ или $E$) молекулы данного вещества обладали большей потенциальной энергией взаимодействия друг с другом?

Рис. 249

6) Какое количество теплоты было передано веществу на участках $AB, BC, CD, DE$?

*7) Какое количество теплоты получает вещество на участке $BE$?

*8) Оцените мощность нагревателя, используемого на разных этапах представленного процесса.

Решение. №1 (с. 356)

1) По графику видно, что вещество плавится при температуре 0 °C (участок BC) и кипит при температуре 100 °C (участок DE). Такие температуры плавления и кипения соответствуют воде (H₂O). В твердом состоянии это лёд, в газообразном — водяной пар.

Ответ: Вода.

2)

  • Участок AB: Нагревание вещества в твердом состоянии (льда). Температура растет от -40 °C до 0 °C.
  • Участок BC: Плавление вещества. Температура постоянна (0 °C), вещество переходит из твердого состояния в жидкое.
  • Участок CD: Нагревание вещества в жидком состоянии (воды). Температура растет от 0 °C до 100 °C.
  • Участок DE: Кипение (парообразование) вещества. Температура постоянна (100 °C), вещество переходит из жидкого состояния в газообразное.
  • Участок EF: Нагревание вещества в газообразном состоянии (водяного пара). Температура растет выше 100 °C.

Ответ: AB — нагревание льда; BC — плавление льда; CD — нагревание воды; DE — кипение воды; EF — нагревание пара.

3) Кинетическая энергия хаотического движения молекул вещества напрямую зависит от его температуры.

  • На участках AB, CD, EF температура вещества растет, следовательно, средняя кинетическая энергия его молекул увеличивается.
  • На участках BC, DE температура вещества постоянна, следовательно, средняя кинетическая энергия его молекул не изменяется.

Ответ: На участках AB, CD, EF кинетическая энергия увеличивалась. На участках BC, DE кинетическая энергия не изменялась.

4) Кинетическая энергия молекул зависит от температуры. Найдем температуры в точках L и N.

  • Точка L находится на участке CD, её температура, согласно графику, составляет 80 °C.
  • Точка N находится на участке DE, её температура составляет 100 °C.
Поскольку температура в точке N (100 °C) выше, чем в точке L (80 °C), то и средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул в точке N больше.

Ответ: В точке N.

5) Точки D и E находятся на участке кипения, где температура постоянна. В процессе кипения подводимая теплота идет не на увеличение кинетической энергии молекул, а на разрыв межмолекулярных связей и увеличение расстояния между молекулами. Это приводит к увеличению их потенциальной энергии взаимодействия. Точка E находится дальше по времени на участке кипения, чем точка D, значит, к этому моменту вещество получило больше энергии, и большее количество молекул перешло в газообразное состояние. Следовательно, потенциальная энергия взаимодействия молекул в точке E больше, чем в точке D.

Ответ: В точке E.

Дано

$m = 2 \text{ кг}$
Из графика:
$t_A = -40 \text{ °C}$
$t_B = t_C = 0 \text{ °C}$
$t_D = t_E = 100 \text{ °C}$
$\tau_A = 0 \text{ мин}$
$\tau_B = 2 \text{ мин}$
$\tau_C = 4 \text{ мин}$
$\tau_D = 6 \text{ мин}$
$\tau_E = 7.5 \text{ мин}$
Табличные значения для воды/льда:
Удельная теплоемкость льда $c_л = 2100 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$
Удельная теплота плавления льда $\lambda = 3.3 \cdot 10^5 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$
Удельная теплоемкость воды $c_в = 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$
Удельная теплота парообразования воды $L = 2.3 \cdot 10^6 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$

Перевод в СИ:
$\Delta\tau_{AB} = 2 \text{ мин} = 120 \text{ с}$
$\Delta\tau_{BC} = 4 \text{ мин} - 2 \text{ мин} = 2 \text{ мин} = 120 \text{ с}$
$\Delta\tau_{CD} = 6 \text{ мин} - 4 \text{ мин} = 2 \text{ мин} = 120 \text{ с}$
$\Delta\tau_{DE} = 7.5 \text{ мин} - 6 \text{ мин} = 1.5 \text{ мин} = 90 \text{ с}$

Найти:

6) $Q_{AB}, Q_{BC}, Q_{CD}, Q_{DE}$ - ?

7) $Q_{BE}$ - ?

8) $P_{AB}, P_{BC}, P_{CD}, P_{DE}$ - ?

Решение

6)

  • Количество теплоты для нагревания льда на участке AB: $Q_{AB} = c_л \cdot m \cdot (t_B - t_A)$
    $Q_{AB} = 2100 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 2 \text{ кг} \cdot (0 \text{ °C} - (-40 \text{ °C})) = 4200 \cdot 40 = 168000 \text{ Дж} = 168 \text{ кДж}$.
  • Количество теплоты для плавления льда на участке BC: $Q_{BC} = \lambda \cdot m$
    $Q_{BC} = 3.3 \cdot 10^5 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \cdot 2 \text{ кг} = 6.6 \cdot 10^5 \text{ Дж} = 660 \text{ кДж}$.
  • Количество теплоты для нагревания воды на участке CD: $Q_{CD} = c_в \cdot m \cdot (t_D - t_C)$
    $Q_{CD} = 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 2 \text{ кг} \cdot (100 \text{ °C} - 0 \text{ °C}) = 8400 \cdot 100 = 840000 \text{ Дж} = 840 \text{ кДж}$.
  • Количество теплоты для кипения воды на участке DE: $Q_{DE} = L \cdot m$
    $Q_{DE} = 2.3 \cdot 10^6 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \cdot 2 \text{ кг} = 4.6 \cdot 10^6 \text{ Дж} = 4600 \text{ кДж}$.

Ответ: $Q_{AB} = 168 \text{ кДж}$; $Q_{BC} = 660 \text{ кДж}$; $Q_{CD} = 840 \text{ кДж}$; $Q_{DE} = 4600 \text{ кДж}$.

*7) Количество теплоты, полученное веществом на участке BE, равно сумме теплоты, полученной на участках BC, CD и DE.
$Q_{BE} = Q_{BC} + Q_{CD} + Q_{DE}$
$Q_{BE} = 660 \text{ кДж} + 840 \text{ кДж} + 4600 \text{ кДж} = 6100 \text{ кДж} = 6.1 \text{ МДж}$.

Ответ: $Q_{BE} = 6100 \text{ кДж}$ (или $6.1 \text{ МДж}$).

*8) Мощность нагревателя (или, точнее, мощность теплопередачи) на каждом этапе можно оценить по формуле $P = \frac{Q}{\Delta\tau}$.

  • Участок AB: $P_{AB} = \frac{Q_{AB}}{\Delta\tau_{AB}} = \frac{168000 \text{ Дж}}{120 \text{ с}} = 1400 \text{ Вт} = 1.4 \text{ кВт}$.
  • Участок BC: $P_{BC} = \frac{Q_{BC}}{\Delta\tau_{BC}} = \frac{660000 \text{ Дж}}{120 \text{ с}} = 5500 \text{ Вт} = 5.5 \text{ кВт}$.
  • Участок CD: $P_{CD} = \frac{Q_{CD}}{\Delta\tau_{CD}} = \frac{840000 \text{ Дж}}{120 \text{ с}} = 7000 \text{ Вт} = 7.0 \text{ кВт}$.
  • Участок DE: $P_{DE} = \frac{Q_{DE}}{\Delta\tau_{DE}} = \frac{4600000 \text{ Дж}}{90 \text{ с}} \approx 51111 \text{ Вт} \approx 51.1 \text{ кВт}$.
Расчеты показывают, что мощность теплопередачи на разных этапах процесса была различной. Это может быть связано с изменением условий теплообмена с окружающей средой при росте температуры.

Ответ: Мощность на участке AB: $1.4 \text{ кВт}$; на участке BC: $5.5 \text{ кВт}$; на участке CD: $7.0 \text{ кВт}$; на участке DE: $\approx 51.1 \text{ кВт}$.

Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.

Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz

Присоединиться

Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10 класс, для упражнения номер 1 расположенного на странице 356 к учебнику серии алгоритм успеха 2011 года издания для учащихся школ и гимназий.

Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №1 (с. 356), авторов: Грачев (Александр Васильевич), Погожев (Владимир Александрович), Салецкий (Александр Михайлович), Боков (Павел Юрьевич), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.