Задание №9 ЕГЭ Физика с ответом и решением
Ответ: 13
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 отличаются в два раза.
2. Теплоемкость первого вещества равна теплоемкости второго вещества.
3. Для изменения температуры 1 кг вещества 1 на 20° необходимо количество теплоты 15 000 Дж.
4. Для изменения температуры 1 кг вещества 2 на 10° необходимо количество теплоты 7000 Дж.
5. Начальные температуры обоих веществ равны 10 °C.
Подсказки — как подойти к решению
- Теплоёмкость ищи по наклону прямой: c = ΔQ/(m·Δt), где ΔQ и Δt — приросты между двумя удобными точками графика. Так ты получишь значение в кДж/(кг·°C) и сверишь его с числами из утверждений.
- Проверяя утверждение о количестве теплоты, умножь найденную удельную теплоёмкость на заданное изменение температуры. Ловушка: сравнивать прямые по точке выхода на ось ординат вместо сравнения наклонов.
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 соответственно: c₁ = (Q₁ (80 ° С) − Q₁ (40 ° С))/(1 кг · (80 ° С − 40 ° С)) = (50 кДж − 20 кДж)/(1 кг · 40 ° С) = 750 Дж/ (кг · ° С), c₁ = (Q₁ (80 ° С) − Q₁ (40 ° С))/(1 кг · (80 ° С − 40 ° С)) = (50 кДж − 20 кДж)/(1 кг · 40 ° С) = 750 Дж/ (кг · ° С), c₂ = (Q₂ (100 ° С) − Q₂ (20 ° С))/(1 кг · (100 ° С − 20 ° С)) = (30 кДж − 0 кДж)/(1 кг · 80 ° С) = 375 Дж/ (кг · ° С). c₂ = (Q₂ (100 ° С) − Q₂ (20 ° С))/(1 кг · (100 ° С − 20 ° С)) = (30 кДж − 0 кДж)/(1 кг · 80 ° С) = 375 Дж/ (кг · ° С). Следовательно, теплоемкость первого вещества в 2 раза больше теплоемкости второго. Для изменения температуры 1 кг первого вещества на 20° необходимо количество теплоты, равное: m₁c₁Δ t₁ = 1 кг · 0,75 кДж/ (кг · ° С) · 20 ° С = 15 кДж = 15000 Дж. Для изменения температуры 1 кг второго вещества на 10° необходимо количество теплоты, равное: m₂c₂Δ t₂ = 1 кг · 0,375 кДж/ (кг · ° С) · 10 ° С = 3,75 кДж = 3750 Дж. m₂c₂Δ t₂ = 1 кг · 0,375 кДж/ (кг · ° С) · 10 ° С = 3,75 кДж = 3750 Дж. Начальная температура второго веществ равна 20 °C. Таким образом, верными являются утверждения под номерами 1 и 3. Ответ: 13.
Типичные ошибки
- Ошибка — признать верным утверждение 4: теплоёмкость второго вещества умножают на 10 °C верно, но само значение берут от первого вещества. По формуле Q = c·m·Δt для второго вещества выходит 3750 Дж, а не 7000 Дж.
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