Задачи по теме «Плавление. Отвердевание. Уравнение теплового баланса»

Уровень А

Почему в районах Крайнего Севера для измерения температур используют спиртовые термометры, а не ртутные? Какое количество теплоты выделится при кристаллизации 400 г свинца, взятого при температуре плавления? Постройте график зависимости температуры свинца от времени  t(ф). Определить количество теплоты, необходимое для превращения чугуна, взятого в твёрдом состоянии при температуре 15°С, в расплав. Постройте график зависимости температуры чугуна от времени  t(ф). Какую массу каменного угля нужно сжечь, чтобы из 2 кг льда, взятого при температуре 0°С, получить воду при температуре 0°С, считая, что всё количество теплоты, выделившееся при сгорании топлива, идет на изменение внутренней энергии льда? Постройте график зависимости температуры льда от времени  t(ф).

Уровень В

Из чайника налили равный объём чая в два одинаковых стакана. В один стакан добавили сахар. В каком стакане чай будет холоднее? Ответ обоснуйте, указав, какие явления и закономерности вы использовали для объяснения. Какое количество теплоты выделится в процессе превращения расплавленного свинца, взятого при температуре 327°С, в твёрдый свинец при температуре 27°С? Начертите график зависимости температуры свинца от времени t(ф). Определите количество теплоты, необходимое для превращения 50 г льда при температуре ‒6°С в воду с температурой 100°С. Начертите график зависимости температуры льда от времени t(ф). Рассчитайте, какой объём природного газа потребуется для плавления 1 кг меди, взятой при температуре 85°С, если считать, что вся выделившаяся при полном сгорании топлива теплота пошла на изменение внутренней энергии меди. Постройте график зависимости температуры меди от времени  t(ф).

Уровень С

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?
Чтобы предохранить овощи от замерзания, в погреб, в котором они хранятся, ставят большой таз с водой. Какова роль воды в этом случае? Ответ обоснуйте, указав, какие явления и закономерности вы использовали для объяснения. Куску льда массой 4 кг, находящемуся в калориметре при температуре 0°С, было передано 1480 кДж теплоты. Расплавится ли весь лед? Какая установится температура? Какая масса воды будет в калориметре? Тепловыми потерями пренебречь. В углубление, сделанное во льду, вливают свинец. Сколько было влито свинца, если он остыл до температуры 0°С и при этом расплавил лед массой 10 г? Начальная температура льда 0°С, начальная температура свинца +400°С. Тепловыми потерями пренебречь. Постройте графики зависимости температуры свинца и льда от времени (на разных координатных плоскостях).

Подсказка. В каком состоянии находился свинец при начальной температуре?

Для превращения 210 г цинка, взятого при температуре 20°С, в расплав, израсходовано 15 мл бензина. Какое количество теплоты рассеялось? Какая доля теплоты рассеялась? Постройте график зависимости температуры цинка от времени  t(ф).

Задачи на дополнительную оценку

Примечания.

    Решение дополнительных задач проверяется, если полностью выполнено основное задание любого уровня. Решение каждой задачи оценивается отдельно. При проверке решения могут быть заданы вопросы по ходу решения.

на оценку 4

Почему замерзает вода, налитая на промёрзлую клюкву? Ответ обоснуйте, указав, какие явления и закономерности вы использовали для объяснения. Рассчитайте количество теплоты, которое необходимо для плавления 10 кг олова, взятого при температуре 132°С. Начертите график зависимости температуры олова от времени.

на оценку 5

Два одинаковых сплошных цилиндра из чугуна хорошо прогрели в кипящей воде, а затем поставили на лёд (рис. 1). Под каким из цилиндров масса расплавленного льда оказалась больше? Ответ обоснуйте, указав, какие явления и закономерности вы использовали для объяснения. С какой наименьшей высоты должна упасть льдинка, чтобы при ударе о землю она растаяла? Сопротивлением воздуха пренебречь. Началь­ная температура льдинки 0°С. Ускорение свободного падения считать постоянным.

Подсказка. Какой энергией обладала льдинка на заданной высоте? Может ли исчезнуть энергия бесследно?

В калориметр поместили 2 кг воды при температуре 5°С и 5 кг льда при температуре –40°С. Какая температура установится в калориметре? Каково будет содержимое калориметра?

Подсказка. Задачу лучше решать по действиям оценивая, хватит ли энергии для плавления/нагревания.