В цилиндре под поршнем находится твердое вещество. Цилиндр поместили в раскаленную печь. На рисунке показан график изменения температуры вещества по мере поглощения им количества теплоты .
Выберите из предложенного перечня все утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений.
- В точке 3 вещество находится в газообразном состоянии.
- В процессе 1–2 внутренняя энергия вещества увеличивалась.
- Температура кипения вещества равна .
- Удельная теплоёмкость вещества в жидком состоянии меньше, чем удельная теплоёмкость вещества в твёрдом состоянии.
- Для того чтобы полностью расплавить вещество, уже находящееся при температуре плавления, ему нужно сообщить количество теплоты, равное 87 Дж.
Решение:
1) Неверно. Точка 3 находится на горизонтальном участке, соответствующем кипению. В этот момент вещество лишь достигло температуры кипения, но ещё не перешло в газообразное состояние — оно находится в процессе парообразования.
2) Верно. На участке 1–2 происходит плавление: вещество переходит из твёрдого состояния в жидкое. При подводе теплоты внутренняя энергия увеличивается, несмотря на постоянство температуры. Энергия идёт на смену агрегатного состояния, и внутренняя энергия жидкого состояния больше, чем у твёрдого.
3) Верно. Горизонтальный участок графика при температуре соответствует кипению, следовательно, температура кипения вещества равна .
4) Неверно. Наклон участка нагревания жидкости (после плавления) меньше, чем наклон участка нагревания твёрдого тела. Это означает, что для нагрева жидкости на то же количество градусов требуется больше теплоты, поэтому её удельная теплоёмкость больше.
5) Верно. Количество теплоты, поглощённое веществом на этапе плавления (участок 1–2), составляет Дж. Именно столько необходимо подвести к веществу, уже нагретому до температуры плавления, чтобы полностью его расплавить.
Ответ: 235.