Номер 2, страница 45 - гдз по физике 8 класс учебник Кронгарт, Насохова

*2. По графику, приведенному на рисунке 10.6, опишите процессы, происходящие на участках АВ, ВС и CD. Какое это вещество? Как изменялась средняя кинетическая энергия молекул на этих участках?

Рис. 10.6

Процессы на участках AB, BC и CD

Анализ графика зависимости температуры вещества от времени показывает следующие процессы:
Участок AB: Температура вещества равномерно понижается с 1200 °C до 900 °C. Это процесс охлаждения вещества, находящегося в жидком агрегатном состоянии.
Участок BC: Температура вещества остается постоянной и равной 900 °C, несмотря на отвод тепла (время идет). В этой области происходит фазовый переход — кристаллизация (или отвердевание) вещества. Вещество переходит из жидкого состояния в твердое. На этом участке существует одновременно и жидкая, и твердая фаза.
Участок CD: После полной кристаллизации вещества его температура снова начинает равномерно понижаться (с 900 °C до примерно 450 °C на графике). Это процесс охлаждения вещества, находящегося уже в твердом агрегатном состоянии.

Ответ: На участке AB происходит охлаждение жидкости, на участке BC – кристаллизация (отвердевание) при постоянной температуре, на участке CD – охлаждение твердого тела.

Определение вещества

Из графика видно, что температура кристаллизации (она же температура плавления) для данного вещества составляет 900 °C. Сравнивая это значение с табличными данными температур плавления различных веществ, можно сделать предположение о его природе. Температуры плавления чистых металлов, таких как медь (1084 °C), серебро (962 °C) или алюминий (660 °C), не совпадают с данным значением. Однако температура плавления 900 °C характерна для некоторых сплавов, например, для алюминиевой бронзы. В рамках школьной программы это может быть также условное вещество с заданной температурой плавления.

Ответ: Температура кристаллизации вещества равна 900 °C. Это может быть сплав, например, алюминиевая бронза.

Изменение средней кинетической энергии молекул

Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул вещества является мерой его температуры. Она прямо пропорциональна абсолютной температуре: $E_k \sim T$. Следовательно, изменение энергии молекул можно определить по изменению температуры на графике.
На участке AB: Температура вещества уменьшается, следовательно, средняя кинетическая энергия его молекул уменьшается.
На участке BC: Температура вещества постоянна. Это означает, что средняя кинетическая энергия молекул не изменяется. Выделяющаяся при кристаллизации энергия (теплота) — это следствие уменьшения потенциальной энергии взаимодействия молекул при образовании кристаллической решетки.
На участке CD: Температура вещества снова уменьшается, значит, средняя кинетическая энергия молекул твердого тела также уменьшается.

Ответ: На участке AB средняя кинетическая энергия молекул уменьшалась. На участке BC средняя кинетическая энергия молекул не изменялась. На участке CD средняя кинетическая энергия молекул уменьшалась.