Рассмотрите график нагревания и плавления кристаллического тела и ответьте на вопросы.

а) запишите минимальную и максимальную температуру за все время наблюдения: tmin, tmax
б) укажите участки графика, соответствующие процессу нагревания
в) укажите участки графика, соответствующий процессу плавления
г) при какой температуре началось плавление вещества?
д) сколько минут вещество нагревалось?
е) сколько минут вещество плавилось?
ж) какое вещество было исследовано?

17.1. в закрытом медном колориметре массой  m1  = 0,2 кг  находится лед массой  m2  = 1 кг  при температуре  −10 °с. в колориметр впускают пар массой  m3  = 0,2 кг, имеющий температуру  110 °с. какая температура установится в колориметре? удельную теплоемкость паров воды в интервале от  100  до  110 °с  считать равной  1,7 кдж/(кг•к). удельная теплота парообразования воды равна  2,1 мдж/кг, удельная теплота плавления льда  0,34 мдж/кг. [37 °с]

 17.2. при соблюдении необходимых предосторожностей вода может быть переохлаждена до температуры  −10 °с. сколько льда образуется из такой воды массой  1 кг, если в нее бросить кусочек льда и этим вызвать замерзание воды? какую температуру должна иметь переохлажденная вода, чтобы она целиком превратилась в лед? удельная теплоемкость переохлажденной воды  4,19 кдж/(кг•к), льда  2,1 кдж/(кг•к). удельная теплота плавления льда  0,33 мдж/кг. [0,12 кг; −160 °с]

 17.3. в колбе находилась вода при  0 °с. выкачиванием из колбы воздуха заморозили всю воду в сосуде. какая часть воды при этом испарилась, если колба была теплоизолирована? удельная теплота испарения воды  2,5 мдж/кг. удельная теплота плавления льда 0,33 мдж/кг. [11,7 %]

 17.4. в дьюаровском сосуде, содержащем жидкий азот при температуре  −195 °с, за время  24 ч  испаряется азот объемом  10−3м3  при температуре окружающего воздуха  20 °с. определите удельную теплоту парообразования азота, если известно, что при температуре  0 °с  в том же сосуде за время  22,5 ч  тает лед массой  4•10−3  кг. считать, что количество теплоты, подводимое ежесекундно к сосуду, пропорционально разности температур снаружи и внутри сосуда. плотность жидкого азота  800 кг/м3, удельная теплота плавления льда  0,33 мдж/кг. [0,019 мдж/кг]

 17.5. лед массой  1 кг  при температуре  0 °с  заключен в теплонепроницаемый сосуд и подвергнут давлению  6,9•107  па. сколько льда расплавится, если при увеличении давления на  δp = 3,8•107  па  температура плавления льда понижается на  1 °с? понижение температуры плавления от  0 °с  считать пропорциональным увеличению давления сверх атмосферного. [11,3 г]

 17.6. некоторая установка, развивающая мощность  30 квт, охлаждается проточной водой, текущей по спиральной трубке сечением  1 см2. при установившемся режиме проточная вода нагревается на  15 °с. определите скорость воды, предполагая, что на нагревание воды идет  η = 0,3  мощности, развиваемой установкой. [1,44 м/с]

 17.7. санки массой  5 кг  скатываются с горы, которая образует с горизонтом  30°. пройдя расстояние  50 м, санки развивают скорость  4,1 м/с. вычислите количество теплоты, выделенное при трении полозьев о снег. [1,19 кдж]

 17.8. свинцовая пуля, летящая со скоростью  400 м/с, попадает в стальную плиту и отскакивает от нее со скоростью  300 м/с. какая часть пули расплавится, если ее температура в момент удара была равна  107 °с  и на нагревание пули пошло  η = 0,8  всей работы, совершаемой при ударе? удельная теплоемкость и удельная теплота плавления свинца равны соответственно  126 дж/(кг•к),  25 кдж/кг. [0,05]

М=500 г= 0,5 кг; теплоемкость воды с = 4,19*10^3 дж/кгк. теплота (удельная) парообразования воды l = 2,256*10^6 дж/кг. т°0 = 20°с. для пара: m1 = 10 г, m2 = 100 г. ур-ие тепл. для первой порции пара: м*с*(т°1 - т°0) = l* m1 + m1*c*(100° - t°1). оно отражает: тепло, полученное водой м, равно теплоте, отданной паром m1 при конденсации при темпер. 100°с и последующим охлаждением образовавшейся воды от 100° до общей температуры т°1. выразим т°1 из него: т°1 =[ lm1 + c(mt°o + 100°m1)]/(c*(m + m1)) = [2,256*10^6*0,01 + 4,19*10^3*(0,5*20 + 100*0,010)]/(4,19*10^3*0,510) = 32,1°. суммарная масса стала 110 г. видим, что 10 грамм пара нагрели смесь на 12 градусов. ясно, что 100 г должны бы были нагреть ее выше 100°с. тут логично сосчитать сначала, сколько теплоты потребует масса м для нагрева до 100°с, потом сосчитать, сколько граммов (m) пара при100° нужно для этого сконденсировать. а именно: с*м*(100° - т°о) = l*m. m = с*м*(100° - т°о) /l = 4,19*10^3*0,5*80/(2,256*10^6) = 0,074 кг = 74 г. в итоге, в этом случае масса станет 500+74=574 г с температурой 100°с. остальной пар "улетучится".