Question

Контрольная работа «Агрегатные состояния вещества» Вариант 3
1.Сколько энергии выделится при кристаллизации свинцовой пластинки массой 850 г, если она находится при температуре плавления?
2.Работа с графиком плавления и отвердевания. Первоначально вещество находилось в твердом состоянии.

а) какой из участков графика соответствует процессу нагревания жидкого вещества?
в) на каких участках графика вещество находится в твердом состоянии?
3.Испарение и кипение – два процесса перехода вещества из одного агрегатного состояния в другое. Что является общей характеристикой этих процессов:
А- они происходят при любой температуре
Б - они представляют собой процесс перехода вещества из жидкого состояния в газообразное        
Правильным (-ми) является (-ются) утверждение (-я):
Только А;   2) Только Б;   3) и А, и Б;   4) ни А, ни Б
4. Для получения раннего урожая грунт утепляют паром. Сколько энергии выделится при конденсации 14 кг стоградусного пара и охлаждении его до температуры 30 оС?        
5. При нагревании и плавлении твердого вещества массой 100 г измеряли температуру вещества и количества теплоты, сообщенное веществу. Данные измерений представили в виде таблицы. Определите удельную теплоемкость вещества в твердом состоянии.        

Q, Дж 0 2400 4800 7200 9600 12000 14400
t, оС 50 150 250 250 250 250 300

Answer 1

1. Для расчета энергии, выделяемой при кристаллизации свинцовой пластинки, воспользуемся формулой Q = m * L, где Q - выделившаяся энергия (в Дж), m - масса свинцовой пластинки (в кг), L - удельная теплота кристаллизации (в Дж/кг). Для свинца удельная теплота кристаллизации составляет 25 400 Дж/кг. m = 850 г = 0,85 кг Подставляем в формулу: Q = 0,85 кг * 25 400 Дж/кг = 21 590 Дж Ответ: При кристаллизации свинцовой пластинки массой 850 г выделится 21 590 Дж энергии. 2.а) График плавления и отвердевания: - Участок AB соответствует процессу нагревания жидкого вещества. в) Участок BC и участок CD соответствуют твердому состоянию вещества. Ответ: а) Участок AB соответствует процессу нагревания жидкого вещества. в) Участок BC и участок CD соответствуют твердому состоянию вещества. 3. Общей характеристикой процессов испарения и кипения является образование газообразного состояния вещества. Правильным утверждением является: 3) и А, и Б - они представляют собой процесс перехода вещества из жидкого состояния в газообразное и происходят при любой температуре. 4. Для расчета энергии, выделяющейся при конденсации и охлаждении пара, воспользуемся формулой Q = m * (Lv + Cv * (t2 - t1)), где Q - выделившаяся энергия (в Дж), m - масса пара (в кг), Lv - удельная теплота конденсации (в Дж/кг), Cv - удельная теплоемкость пара (в Дж/кг·°C), t1 и t2 - начальная и конечная температуры соответственно. Для воды удельная теплота конденсации составляет 2 260 000 Дж/кг, а удельная теплоемкость пара - 2020 Дж/кг·°C. m = 14 кг t1 = 100 °C, t2 = 30 °C Подставляем в формулу: Q = 14 кг * (2 260 000 Дж/кг + 2020 Дж/кг·°C * (30 °C - 100 °C)) = 14 кг * (2 260 000 Дж/кг - 140 000 Дж/кг) = 28 420 000 Дж - 1 960 000 Дж = 26 460 000 Дж Ответ: При конденсации 14 кг стоградусного пара и охлаждении его до температуры 30 °C выделится 26 460 000 Дж энергии. 5. Для определения удельной теплоемкости вещества в твердом состоянии, воспользуемся формулой q = Q / m, где q - удельная теплоемкость (в Дж/кг·°C), Q - сообщенная теплота (в Дж), m - масса вещества (в кг). Данные измерений представлены в таблице: Q, Дж: 0 2400 4800 7200 9600 12000 14400 t, оС: 50 150 250 250 250 250 300 Для расчета удельной теплоемкости возьмем две последовательные точки на графике, например, (2400 Дж, 150 °C) и (4800 Дж, 250 °C). Разницу теплоты и температуры используем как изменение величин Q и t. Q = 4800 Дж - 2400 Дж = 2400 Дж t = 250 °C - 150 °C = 100 °C m = 100 г = 0,1 кг Подставляем в формулу: q = 2400 Дж / 0,1 кг / 100 °C = 24 000 Дж/кг·°C Ответ: Удельная теплоемкость вещества в твердом состоянии равна 24 000 Дж/кг·°C.