Номер 188, страница 32 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Тепловые явления. Плавление и отвердевание кристаллических тел. Удельная теплота плавления - номер 188, страница 32.

Условие.

188. На рисунке 25 представлен график зависимости температуры вещества массой 2 кг от выделенного количества теплоты. Первоначально вещество находилось в жидком состоянии. Определите его удельную теплоту кристаллизации.

Рис. 25

Решение.

Дано:

Масса вещества, $m = 2$ кг
Из графика:
Количество теплоты в начале кристаллизации, $Q_1 = 100$ кДж
Количество теплоты в конце кристаллизации, $Q_2 = 880$ кДж

$Q_1 = 100 \text{ кДж} = 100 \cdot 10^3 \text{ Дж} = 100000 \text{ Дж}$
$Q_2 = 880 \text{ кДж} = 880 \cdot 10^3 \text{ Дж} = 880000 \text{ Дж}$

Найти:

Удельную теплоту кристаллизации, $\lambda$

Решение:

На представленном графике показан процесс охлаждения вещества, которое изначально находилось в жидком состоянии. Процесс кристаллизации (переход из жидкого состояния в твердое) происходит при постоянной температуре. На графике этому процессу соответствует горизонтальный участок.

Из графика видно, что процесс кристаллизации начинается, когда выделилось $Q_1 = 100$ кДж теплоты, и заканчивается, когда выделилось $Q_2 = 880$ кДж теплоты. Температура кристаллизации составляет $t = 660 \text{ }^\circ\text{C}$.

Количество теплоты, выделившееся в процессе кристаллизации, равно разности теплоты в конце и начале этого процесса:

$Q_{крист} = Q_2 - Q_1 = 880 \text{ кДж} - 100 \text{ кДж} = 780 \text{ кДж}$

Количество теплоты, выделяемое при кристаллизации, рассчитывается по формуле:

$Q_{крист} = \lambda \cdot m$

где $\lambda$ — удельная теплота кристаллизации, а $\text{m}$ — масса вещества.

Выразим из этой формулы удельную теплоту кристаллизации:

$\lambda = \frac{Q_{крист}}{m}$

Переведем количество теплоты в систему СИ: $Q_{крист} = 780 \text{ кДж} = 780000 \text{ Дж}$.

Подставим числовые значения и вычислим $\lambda$:

$\lambda = \frac{780000 \text{ Дж}}{2 \text{ кг}} = 390000 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$

Результат также можно представить в кДж/кг:

$\lambda = 390 \frac{\text{кДж}}{\text{кг}}$

Ответ: удельная теплота кристаллизации вещества равна $390000 \text{ Дж/кг}$.