Задание №9 ЕГЭ Физика с ответом и решением
Ответ: 24
Условие
На графике представлены результаты измерения количества теплоты Q, затраченного на нагревание 1 кг вещества 1 и 1 кг вещества 2, при различных значениях температуры t этих веществ.
Выберите все утверждения, соответствующие результатам этих измерений.
1. Теплоемкости двух веществ одинаковы.
2. Теплоемкость первого вещества больше теплоемкости второго вещества.
3. Для изменения температуры 1 кг вещества 1 на 20° необходимо количество теплоты 6000 Дж.
4. Для изменения температуры 1 кг вещества 2 на 10° необходимо количество теплоты 3750 Дж.
5. Начальные температуры обоих веществ равны 0 °C.
Подсказки — как подойти к решению
- Считай удельную теплоёмкость по наклону прямой: c = ΔQ/(m·Δt) при массе 1 кг. Бери разность значений в двух точках, где график проходит через узел сетки, и не путай теплоёмкость всего тела с удельной.
- Для проверки утверждений про количество теплоты умножь найденную теплоёмкость на заданное Δt. Ловушка: снять Q прямо с оси в одной точке, тогда как график начинается не от нуля и нужен именно прирост теплоты.
Решение
Проверим справедливость предложенных утверждений. Удельная теплоемкость вещества — количество теплоты, которое нужно передать телу, массой 1 кг для того, чтобы увеличить его температуру на 1 °С. Теплоемкости первого и второго веществ равны: C₁ = (Q₁ (80 ° С) − Q₁ (40 ° С))/(80 ° С − 40 ° С) = (50 кДж − 20 кДж)/(40 ° С) = 0,75 кДж/ ° С, C₂ = (Q₂ (100 ° С) − Q₂ (20 ° С))/(100 ° С − 20 ° С) = (30 кДж − 0 кДж)/(80 ° С) = 0,375 кДж/ ° С. C₂ = (Q₂ (100 ° С) − Q₂ (20 ° С))/(100 ° С − 20 ° С) = (30 кДж − 0 кДж)/(80 ° С) = 0,375 кДж/ ° С. Следовательно, теплоемкость первого вещества больше теплоемкости второго. Для изменения температуры 1 кг первого вещества на 20° необходимо количество теплоты, равное: m₁c₁Δ t₁ = C₁Δ t₁ = 0,75 кДж/ ° С · 20 ° С = 15 кДж = 15000 Дж. Для изменения температуры 1 кг второго вещества на 10° необходимо количество теплоты, равное: m₂c₂Δ t₂ = C₂Δ t₂ = 0,375 кДж/ ° С · 10 ° С = 3,75 кДж = 3750 Дж. Начальная температуры первого и второго веществ не равны нулю. Таким образом, верными являются утверждения под номерами 2 и 4. Ответ: 24.
Типичные ошибки
- Ошибка — признать верным утверждение 3: теплоёмкость первого вещества умножают на 20 °C, но берут при этом теплоту, снятую с графика в одной точке, а не прирост. Формула Q = c·m·Δt требует именно разности температур, поэтому 6000 Дж не получается.
В тренажёре: подсказки по шагам, разбор твоей ошибки ИИ-репетитором (он не даёт готовый ответ), повторение ошибок по интервалам и общий прогресс. Все задания №9 по физике · Разбор темы №9 с нуля