Решение школьной задачи

Ниже представлены решения задач из Вашего варианта. Оформление выполнено так, чтобы его было удобно переписать в школьную тетрадь. ЧАСТЬ А 1. Ответ: 4) в любом агрегатном состоянии. Согласно основным положениям молекулярно-кинетической теории, частицы любого вещества находятся в непрерывном хаотическом движении. 2. Ответ: 2) масса жидкости. Скорость испарения зависит от температуры, площади поверхности, рода вещества и наличия ветра, но не от общей массы жидкости в сосуде. 3. Ответ: 3) не изменяется. При кипении вся подводимая энергия тратится на разрушение связей между молекулами (парообразование), поэтому температура остается постоянной до полного выкипания. 4. Ответ: 3) третье. Количество теплоты для плавления: \[ Q = \lambda \cdot m \] Так как массы и количество теплоты одинаковы, дольше всех будет плавиться тело с наибольшей удельной теплотой плавления \(\lambda_3 = 0,6 \text{ МДж/кг}\). Оно расплавится последним. 5. Ответ: 2) насыщенный пар. Роса выпадает, когда пар при охлаждении становится насыщенным и начинает конденсироваться. 6. Ответ: 3) не изменится. Удельная теплота парообразования — это табличная физическая величина, характеризующая свойства самого вещества, а не его массу. 7. Ответ: 1) 1–2. На графике участок 1–2 соответствует росту температуры льда от \(-10^\circ\text{C}\) до \(0^\circ\text{C}\). Участок 2–3 — это уже плавление. ЧАСТЬ В 8. Соответствие: А — 2 (Кислород). Температура кипения кислорода \(-183^\circ\text{C}\), при \(78^\circ\text{C}\) он газ. Б — 1 (Спирт). У спирта самая высокая удельная теплота парообразования среди данных веществ. В — 3 (Ртуть). Температура плавления ртути \(-39^\circ\text{C}\), при \(-114^\circ\text{C}\) она твердая. 9. Задача на плавление олова. Дано: \(m = 100 \text{ г} = 0,1 \text{ кг}\) \(t_1 = 32^\circ\text{C}\) \(t_{пл} = 232^\circ\text{C}\) (температура плавления олова) \(c = 230 \text{ Дж/(кг}\cdot^\circ\text{C)}\) \(\lambda = 0,59 \cdot 10^5 \text{ Дж/кг}\) Решение: Сначала нагреем олово до температуры плавления: \[ Q_1 = c \cdot m \cdot (t_{пл} - t_1) = 230 \cdot 0,1 \cdot (232 - 32) = 23 \cdot 200 = 4600 \text{ Дж} \] Затем расплавим его: \[ Q_2 = \lambda \cdot m = 0,59 \cdot 10^5 \cdot 0,1 = 5900 \text{ Дж} \] Общее количество теплоты: \[ Q = Q_1 + Q_2 = 4600 + 5900 = 10500 \text{ Дж} = 10,5 \text{ кДж} \] Ответ: \(10,5 \text{ кДж}\). 10. Задача на конденсацию и охлаждение воды. Дано: \(m = 4 \text{ кг}\) \(t_1 = 100^\circ\text{C}\) \(t_2 = 20^\circ\text{C}\) \(L = 2,3 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг}\) \(c = 4200 \text{ Дж/(кг}\cdot^\circ\text{C)}\) Решение: Теплота при конденсации пара: \[ Q_1 = L \cdot m = 2,3 \cdot 10^6 \cdot 4 = 9,2 \cdot 10^6 \text{ Дж} \] Теплота при остывании воды: \[ Q_2 = c \cdot m \cdot (t_1 - t_2) = 4200 \cdot 4 \cdot (100 - 20) = 16800 \cdot 80 = 1,344 \cdot 10^6 \text{ Дж} \] Общая выделившаяся теплота: \[ Q = Q_1 + Q_2 = 9,2 \cdot 10^6 + 1,344 \cdot 10^6 = 10,544 \cdot 10^6 \text{ Дж} \approx 10,5 \text{ МДж} \] Ответ: \(10,544 \text{ МДж}\). ЧАСТЬ С 11. Задача на тепловой баланс. Дано: \(m_{п} = 1 \text{ кг}\) \(t_{п} = 100^\circ\text{C}\) \(t_{в} = 0^\circ\text{C}\) \(t_{см} = 20^\circ\text{C}\) \(L = 2,3 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг}\) \(c = 4200 \text{ Дж/(кг}\cdot^\circ\text{C)}\) Найти: \(m_{в}\) Решение: Пар отдает тепло при конденсации и остывании до \(20^\circ\text{C}\): \[ Q_{отд} = L \cdot m_{п} + c \cdot m_{п} \cdot (t_{п} - t_{см}) \] \[ Q_{отд} = 2,3 \cdot 10^6 \cdot 1 + 4200 \cdot 1 \cdot 80 = 2300000 + 336000 = 2636000 \text{ Дж} \] Вода получает тепло при нагревании от \(0^\circ\text{C}\) до \(20^\circ\text{C}\): \[ Q_{пол} = c \cdot m_{в} \cdot (t_{см} - t_{в}) = 4200 \cdot m_{в} \cdot 20 = 84000 \cdot m_{в} \] По уравнению теплового баланса \(Q_{отд} = Q_{пол}\): \[ 2636000 = 84000 \cdot m_{в} \] \[ m_{в} = \frac{2636000}{84000} \approx 31,38 \text{ кг} \] Ответ: \(\approx 31,4 \text{ кг}\).