Задание №9 ЕГЭ Физика с ответом и решением
Ответ: 14
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. Удельная теплоемкость первого вещества равна 0,75 кДж/(кг · °C).
2. Удельная теплоемкость второго вещества равна 0,75 кДж/(кг · °C).
3. Для изменения температуры 1 кг вещества 1 на 40° необходимо количество теплоты 15000 Дж.
4. Для изменения температуры 1 кг вещества 2 на 20° необходимо количество теплоты 7500 Дж.
5. Начальные температуры обоих веществ равны 0 °C.
Подсказки — как подойти к решению
- Читай график Q(t) как прямую и работай с приростами: c = ΔQ/(m·Δt). Переводи килоджоули в джоули, иначе числовое утверждение легко признать верным по ошибке в единицах.
- Сначала вычисли удельную теплоёмкость каждого вещества по наклону прямой, затем проверь числа по формуле Q = c·m·Δt. Ловушка: округлить наклон по одной точке или перепутать теплоёмкость тела массой 1 кг с удельной.
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/ (кг · ° С), c₁ = (Q₁ (80 ° С) − Q₁ (40 ° С))/(80 ° С − 40 ° С) = (50 кДж − 20 кДж)/(40 ° С) = 0,75 кДж/ (кг · ° С), c₂ = (Q₂ (100 ° С) − Q₂ (20 ° С))/(100 ° С − 20 ° С) = (30 кДж − 0 кДж)/(80 ° С) = 0,375 кДж/ (кг · ° С). c₂ = (Q₂ (100 ° С) − Q₂ (20 ° С))/(100 ° С − 20 ° С) = (30 кДж − 0 кДж)/(80 ° С) = 0,375 кДж/ (кг · ° С). Следовательно, верно первое утверждение. Для изменения температуры 1 кг первого вещества на 40° необходимо количество теплоты, равное: m₁c₁Δ t₁ = 1 кг · 0,75 кДж/ (кг · ° С) · 40 ° С = 30 кДж = 30000 Дж. Для изменения температуры 1 кг второго вещества на 20° необходимо количество теплоты, равное: m₂c₂Δ t₂ = 1 кг · 0,375 кДж/ (кг · ° С) · 20 ° С = 7,5 кДж = 7500 Дж. Следовательно, верно четвертое утверждение. Начальные температуры первого и второго веществ не равны нулю. Ответ: 14.
Типичные ошибки
- Ошибка — приписать второму веществу ту же удельную теплоёмкость, что и первому: прямые на графике Q(t) имеют разный наклон, а по формуле c = ΔQ/(m·Δt) у второго вещества теплоёмкость ровно вдвое меньше.
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