Question

Твёрдый образец вещества нагревают в печи. На графике представлены результаты измерения поглощённого количества теплоты $Q$ и температуры образца $t$.

![](https://imgur.com/placeholder_graph.png)

Выберите из предложенного перечня все утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений.

1) В состоянии 2 вещество полностью расплавилось.
2) На участке 0–1 внутренняя энергия вещества не изменяется.
3) Температура плавления вещества равна $40^{\circ}	ext{С}$.
4) Удельная теплоёмкость вещества в жидком состоянии меньше, чем в твёрдом.
5) Для того чтобы полностью расплавить образец вещества, уже находящийся при температуре плавления, ему надо передать количество теплоты, равное $40$ кДж.

Accepted Answer

135

Answer

Идея решения: проанализировать каждый участок графика, определив фазовые переходы и характер процессов нагревания.

**Участок 0–1** (от $0$ до $40$ кДж, температура от $0$ до $40^{\circ}	ext{С}$): вещество в твёрдом состоянии нагревается. Температура растёт линейно, значит идёт нагревание твёрдого тела.

**Участок 1–2** (от $40$ до $80$ кДж, температура постоянна $40^{\circ}	ext{С}$): горизонтальный участок означает фазовый переход при постоянной температуре. Это плавление вещества. Температура плавления $t_{	ext{пл}} = 40^{\circ}	ext{С}$.

**Участок 2–3** (от $80$ до $180$ кДж, температура от $40$ до $80^{\circ}	ext{С}$): вещество в жидком состоянии нагревается. Температура растёт линейно.

Проверим каждое утверждение:

1) **В состоянии 2 вещество полностью расплавилось.** На участке 1–2 происходит плавление. В точке 2 плавление завершено, вещество полностью в жидком состоянии. **Верно.**

2) **На участке 0–1 внутренняя энергия вещества не изменяется.** На этом участке температура растёт, значит внутренняя энергия твёрдого тела увеличивается. **Неверно.**

3) **Температура плавления вещества равна $40^{\circ}	ext{С}$.** Горизонтальный участок 1–2 соответствует плавлению при $t = 40^{\circ}	ext{С}$. **Верно.**

4) **Удельная теплоёмкость вещества в жидком состоянии меньше, чем в твёрдом.** На участке 0–1: $\Delta Q_1 = 40$ кДж при $\Delta t_1 = 40^{\circ}	ext{С}$. На участке 2–3: $\Delta Q_2 = 100$ кДж при $\Delta t_2 = 40^{\circ}	ext{С}$. Удельная теплоёмкость пропорциональна $\Delta Q / \Delta t$. Для твёрдого: $c_{	ext{тв}} \propto 40/40 = 1$. Для жидкого: $c_{	ext{жид}} \propto 100/40 = 2{,}5$. Таким образом, $c_{	ext{жид}} > c_{	ext{тв}}$. **Неверно.**

5) **Для полного плавления образца при температуре плавления требуется $40$ кДж.** На участке 1–2 поглощается $Q_{	ext{пл}} = 80 - 40 = 40$ кДж при постоянной температуре. Это скрытая теплота плавления. **Верно.**

Задание №9Молекулярная физика и термодинамикаЕГЭ по физике