Решение контрольной работы: Изменение агрегатных состояний вещества

Контрольная работа по теме «Изменение агрегатных состояний вещества» Вариант 1 А1. В каком агрегатном состоянии находится вещество, если оно не имеет собственных формы и объёма? Ответ: 2) Только в газообразном. А2. Удельная теплота плавления льда равна \(3,3 \cdot 10^5\) Дж/кг. Это означает, что при \(0^\circ\text{C}\)... Ответ: 3) В процессе кристаллизации 1 кг воды выделяется количество теплоты \(3,3 \cdot 10^5\) Дж. А3. На рисунке изображен график зависимости температуры тела от времени. Первоначально тело находилось в газообразном состоянии. Какой процесс характеризует отрезок АВ? Ответ: 2) Охлаждение (газа). А4. В каком состоянии будут находиться ртуть и натрий при комнатной температуре (\(20^\circ\text{C}\))? Ответ: 3) Ртуть — в жидком, натрий — в твердом. (Температура плавления ртути \(-39^\circ\text{C}\), натрия \(98^\circ\text{C}\)). А5. Известно, что относительная влажность воздуха в комнате 60%, а показания влажного термометра \(10^\circ\text{C}\). Определите температуру воздуха в комнате. По психрометрической таблице: при влажности 60% и температуре влажного термометра \(10^\circ\text{C}\), разность температур составляет \(4^\circ\text{C}\). Значит, \(10 + 4 = 14^\circ\text{C}\). Ответ: 2) \(14^\circ\text{C}\). А6. Какое количество теплоты выделится при конденсации 200 г спирта, имеющего температуру \(78^\circ\text{C}\)? Дано: \(m = 0,2\) кг, \(L = 0,9 \cdot 10^6\) Дж/кг. \[Q = L \cdot m = 0,9 \cdot 10^6 \cdot 0,2 = 180000 \text{ Дж} = 0,18 \text{ МДж}\] Ответ: 1) 0,18 МДж. А7. Образование пара при кипении происходит ..., а при испарении ... Ответ: 2) Внутри жидкости, на поверхности жидкости. В1. Установите соответствие: А) количество теплоты — 2) Дж Б) удельная теплота парообразования — 4) Дж/кг В) внутренняя энергия — 2) Дж В2. Напишите формулы: А) удельная теплота плавления: \[\lambda = \frac{Q}{m}\] Б) удельная теплота парообразования: \[L = \frac{Q}{m}\] В) количество теплоты при конденсации: \[Q = L \cdot m\] С1. Какое количество теплоты необходимо для плавления 3 кг льда, взятого при \(-20^\circ\text{C}\), и нагрева воды до кипения? Дано: \(m = 3\) кг, \(t_1 = -20^\circ\text{C}\), \(t_2 = 0^\circ\text{C}\), \(t_3 = 100^\circ\text{C}\), \(c_{\text{л}} = 2100\) Дж/(кг·°С), \(\lambda = 3,3 \cdot 10^5\) Дж/кг, \(c_{\text{в}} = 4200\) Дж/(кг·°С). Решение: 1) Нагрев льда: \(Q_1 = c_{\text{л}} m (t_2 - t_1) = 2100 \cdot 3 \cdot 20 = 126000\) Дж. 2) Плавление льда: \(Q_2 = \lambda m = 3,3 \cdot 10^5 \cdot 3 = 990000\) Дж. 3) Нагрев воды: \(Q_3 = c_{\text{в}} m (t_3 - t_2) = 4200 \cdot 3 \cdot 100 = 1260000\) Дж. Общее тепло: \(Q = Q_1 + Q_2 + Q_3 = 126000 + 990000 + 1260000 = 2376000\) Дж \(\approx 2,4\) МДж. Ответ: 2,4 МДж. С2. Какая температура установится в калориметре (500 г льда при \(0^\circ\text{C}\) + 2 кг железа при \(200^\circ\text{C}\))? Дано: \(m_{\text{л}} = 0,5\) кг, \(m_{\text{ж}} = 2\) кг, \(t_{\text{ж}} = 200^\circ\text{C}\), \(c_{\text{ж}} = 460\) Дж/(кг·°С). 1) Тепло от железа при остывании до \(0^\circ\text{C}\): \(Q_{\text{отд}} = 460 \cdot 2 \cdot 200 = 184000\) Дж. 2) Тепло для плавления всего льда: \(Q_{\text{пл}} = 3,3 \cdot 10^5 \cdot 0,5 = 165000\) Дж. Так как \(Q_{\text{отд}} > Q_{\text{пл}}\), лед растает полностью и вода нагреется до \(t\). Уравнение теплового баланса: \[c_{\text{ж}} m_{\text{ж}} (t_{\text{ж}} - t) = \lambda m_{\text{л}} + c_{\text{в}} m_{\text{л}} (t - 0)\] \[184000 - 920t = 165000 + 2100t\] \[19000 = 3020t\] \[t \approx 6^\circ\text{C}\] Ответ: \(6^\circ\text{C}\).