График плавления и отвердевания свинца

Сборник задач по физике, Лукашик В.И.

1055. Почему на Севере для измерения низких температур воздуха пользуются не ртутными термометрами, а спиртовыми?
При температуре северного воздуха ртуть отвердевает, а спирт не замерзает.

1056. Почему лед не сразу начинает таять, если его внести с мороза в натопленную комнату?
Тепловая энергия комнаты передается льду постепенно.

1057. Температура плавления стали 1400 °С. При сгорании пороха в канале ствола орудия температура достигает 3600 °С. Почему ствол орудия не плавится при выстреле?
Температура 3600°С создается ненадолго. Количество теплоты, выделенной порохом, недостаточно для плавления ствола, оно идет на работу по расширению газа в стволе.

1058. Два тигля с одинаковой массой расплавленного свинца остывают в помещениях с разной температурой. Какой график построен для теплого помещения, а какой — для холодного (рис. 266, а, б)? Найдите различия в графиках и объясните причины этих различий.
Тигль «а» остывает в теплой комнате, а тигль «б» — в холодной. Остывание тигля «б» происходит быстрее, потому что он отдает больше внутренней энергии окружающей среде в единицу времени.

1059. Почему зимой при длительных остановках выливают воду из радиатора автомобиля?
При низких температурах вода расширяется и может деформировать радиатор и рубашку двигателя. (Конечно, вода сначала превращается в лед).

1060. Оболочки космических кораблей и ракет делают из тугоплавких металлов и специальных сплавов. Почему?
При движении летательных аппаратов в атмосфере с большой скоростью на них действует большая сила трения. Работа силы трения идет на увеличение внутренней энергии обшивки, и ее температура достигает высоких значений.

1061. При спаивании стальных деталей иногда пользуются медным припоем. Почему нельзя паять медные детали стальным припоем?
Медная деталь расплавится раньше, чем стальной припой, поскольку температура плавления меди меньше, чем у стали.

1062. Почему невозможно пользоваться очень маленьким паяльником при пайке массивных кусков меди или железа?
Количество теплоты, передаваемого маленьким паяльником, недостаточно для повышения температуры массивной детали до температуры плавления.

1063. Объясните на основании молекулярно-кинетической теории, почему у тела не повышается температура в момент плавления и кристаллизации.
Температура — мера средней кинетической энергии молекул. При плавлении (кристаллизации) энергия, подводимая телу (теряемая телом) идет на разрушение (создание) кристаллической решетки. При этом изменяется потенциальная энергия молекул. На это расходуется энергия, кинетическая энергия не меняется, а, значит, не меняется температура.

1064. Два одинаковых сосуда из полиэтилена заполнили водой, температура которой 0 °С. Один сосуд поместили в воду, другой — в измельченный лед, имеющие, как и окружающий воздух, температуру 0 °С. Замерзнет ли вода в каком-нибудь из этих сосудов?
Нет; в первом случае это очевидно. Во втором также нет, так как для отвердевания воды необходимо отвести некоторое количество теплоты

1065. На рисунке 267 показано, как со временем изменяется температура при нагревании и охлаждении свинца. Твердому или жидкому состоянию соответствуют участки графика АВ, ВС, CD, GH? Что может быть причиной того, что участок GH круто идет вниз? Чему равны температура плавления и кристаллизации свинца?
АВ — твердое, ВС — твердое и жидкое, CD — жидкое, GH — твердое. На участке GH от свинца отводится количество теплоты. Температура плавления свинца — 327°С.

1066. В сосуде находится лед при температуре -10 °С. Сосуд поставили на горелку, которая дает в равные промежутки времени одинаковое количество теплоты. Укажите, какой график (рис. 268) соответствует описанному случаю.
Самый верхний график.

1067. Постройте примерный график для нагревания, плавления и кристаллизации олова.

1068. Внимательно рассмотрев график охлаждения и кристаллизации вещества (рис. 269), ответьте на вопросы: для какого вещества составлен график? Сколько времени охлаждалось вещество от 20 °С до температуры кристаллизации? Сколько времени длился процесс кристаллизации? О чем говорит участок графика DE? Как приблизительно расположились бы точки А, В, С, D, Е относительно друг друга и оси t, если бы при той же температуре окружающей среды был бы составлен график для того же вещества, но большей массы?
График составлен для воды. Вещество охлаждалось 20 мин. Процесс кристаллизации длился 30 минут. На участке DE к веществу не подводили и не отводили теплоту. Для вещества большей массы участки АВ, ВС (как, впрочем, и CD, DE) вытянулись бы вдоль оси t.

1069. При постановке эксперимента отдельно нагревали до 1000 °С алюминий, железо, медь, цинк, сталь, серебро и золото. В каком состоянии — жидком или твердом — находились эти металлы при указанной температуре?
В жидком состоянии находились: алюминий, цинк, серебро. В твердом — железо, медь, сталь, золото.

1070. Болванки из алюминия и серого чугуна одинаковой массы нагреты до температуры их плавления. Для плавления какого из этих тел потребуется больше энергии? Во сколько раз?

1071. Алюминиевый и медный бруски массой 1 кг каждый нагреты до температуры их плавления. Для плавления какого тела потребуется больше количества теплоты? На сколько больше?

1072. Смогли бы мы наблюдать привычные нам изменения в природе весной, если бы удельная теплота плавления льда была такой же маленькой, как у ртути?
Смогли бы, но паводки были бы более обильными вследствие быстрого таяния льда.

1073. Почему агроном дал указание полить вечером огородные культуры, когда по радио передали сообщение о том, что ночью будут заморозки? Ответ объясните.
Огородные культуры поливают водой перед заморозками для предохранения их от замерзания. Вода покрывается тонким слоем льда и защищает посадки от отрицательных температур.

1074. На сколько при плавлении увеличится внутренняя энергия ртути, свинца, меди массами по 1 кг, взятых при их температурах плавления?
По определению удельная теплота плавления — это количество теплоты, которое необходимо передать телу массой 1 кг при температуре плавления для того, чтобы его перевести в жидкое состоянии. По закону сохранения энергии все это количество теплоты пойдет на изменение внутренней энергии тела. При плавлении 1 кг ртути внутренняя энергия увеличилась на 104Дж, 1 кг свинца — на 2,5 • 10 4Дж, 1 кг меди — на 21 • 10 4Дж.

1075. На сколько уменьшится внутренняя энергия при кристаллизации брусков из белого чугуна массой 2 кг, олова массой 1 кг, железа массой 5 кг, льда массой 10 кг, охлажденных до температуры их кристаллизации?

1076. Во сколько раз плавление куска железа массой 1 кг требует больше энергии, чем плавление той же массы белого чугуна, серебра, серого чугуна и ртути, нагретых до своей температуры плавления?

1077. Во сколько раз требуется больше энергии для плавления льда при температуре 0 °С, чем для изменения температуры той же массы льда на 1 °С?

1078. Какое количество теплоты поглощают при плавлении тела из серебра, золота, платины? Масса каждого тела равна 10 г. Тела взяты при их температурах плавления.

1079. Какое количество теплоты поглощает при плавлении лед массой 5 кг, если начальная температура льда 0; -1; -10 °С?

1080. Какое количество теплоты поглощает при плавлении кусок свинца массой 1 г, начальная температура которого 27 °С; олова массой 10 г, взятого при температуре 32 °С?

1081. Сколько энергии приобретет при плавлении кусок свинца массой 0,5 кг, взятый при температуре 27 °С?

1082. Сколько энергии приобретет при плавлении брусок из цинка массой 0,5 кг, взятый при температуре 20 °С?

1083. На сколько увеличилась внутренняя энергия расплавленного железного металлолома массой 4 т, начальная температура которого была равна 39 °С?

1084. Масса серебра 10 г. Сколько энергии выделится при его кристаллизации и охлаждении до 60 °С, если серебро взято при температуре плавления?

1085. Сколько энергии выделится при кристаллизации и охлаждении от температуры плавления до 27 °С свинцовой пластинки размером 2X5X10 см?

1086. Из копильника вагранки для отливки детали выпустили расплавленное железо массой 50 кг. Какое количество теплоты выделилось при его кристаллизации и охлаждении до 39 °С?

1087. Какое количество теплоты потребуется для обращения в воду льда массой 2 кг, взятого при 0 °С, и при нагревании образовавшейся воды до температуры 30 °С?

1088. Готовя пищу, полярники используют воду, полученную из расплавленного льда. Какое количество теплоты потребуется для того, чтобы расплавить лед массой 20 кг и полученную воду вскипятить, если начальная температура льда равна -10 °С? (Потерями подводимой теплоты на нагревание окружающих тел пренебречь.)

1089. Объем формы для пищевого льда равен 750 см3. Сколько энергии отдают вода и лед форме и окружающему ее воздуху в холодильнике, если у воды начальная температура 12 °С, а температура образовавшегося льда равна -5 °С?

1090. Какое количество теплоты пошло на приготовление в полярных условиях питьевой воды из льда массой 10 кг, взятого при температуре -20 °С, если температура воды должна быть равной 15 °С?

1091. Рассчитайте расход энергии на процессы, соответствующие участкам АВ, ВС и CD графика (рис. 270), приняв массу льда равной 0,5 кг.

1092. Сколько энергии выделилось при отвердевании и охлаждении до 25 °С заготовки маховика массой 80 кг, отлитой из белого чугуна? Удельную теплоемкость чугуна принять равной удельной теплоемкости железа. Температура плавления чугуна равна 1165 °С.

1093. Свинцовая деталь массой 100 г охлаждается от 427 °С до температуры плавления, отвердевает и охлаждается до 27 °С. Какое количество теплоты передает деталь окружающим телам? (Удельную теплоемкость расплавленного свинца принять равной 170 Дж/(кг-°С).)

1094. В железной коробке массой 300 г мальчик расплавил 100 г олова. Какое количество теплоты пошло на нагревание коробки и плавление олова, если начальная температура их была равна 32 °С?

1095. Железная заготовка, охлаждаясь от температуры 800 до 0 °С, растопила лед массой 3 кг, взятый при 0 °С. Какова масса заготовки, если вся энергия, выделенная ею, пошла на плавление льда?

Выбранный для просмотра документ Урок 14.doc

8 кл Физика Урок № 14

Тема : Удельная теплота плавления. График плавления и отвердевания.

знать — зависимость количества теплоты, необходимого для плавления тела, от его массы и рода вещества; определение удельной теплоты плавления, её обозначение, единицы.

уметь — сравнивать количества теплоты, необходимые для плавления тел одинаковой массы, но из разных веществ; использовать формулы для определения количества теплоты, выделяющегося при отвердевании или поглощающегося при плавлении.

Оборудование: ОК в виде PowerPoint -презентации учителя. Размягчение 10 г свинца в руке и лишь нагревание 10 г меди. Размягчение 5 г и 35 г свинца (пластилина).

Что отличает одно агрегатное состояние вещества от другого?

Почему же у этих трех агрегатных состояний разные свойства?

Каковы особенности молекулярного строения газов, жидкостей и твердых тел?

Изучение нового материала

Объяснение процессов плавления и отвердевания на основе знания о молекулярном строении вещества.

Удельная теплота плавления.

Выделение энергии при отвердевании вещества.

Плавление и отвердевание кристаллических тел;

Удельная теплота плавления. Плавление аморфных тел;

Анимация со звуком Таяние, кипение.

Решение задач упр. 8 (1–3).

Вычисление (устное) количества теплоты, необходимого для плавления тела массой m, нагретого до t _плавл. (Работа с таблицей – слабые ученики).

«Разноуровневые задания по физике с элементами ЕГЭ», УМК-Чеботарева.

Назовите конкретные процессы плавления и отвердевания, с которыми вы встречались в жизни .

Что будет происходить с энергией в процессе плавления? Отвердевания?

Домашнее задание: § 15; упр. 8 (4, 5); задание 2, ОК.

Погиба Николай АлексеевичНаписать 411 01.03.2018

Номер материала: ДБ-1273586

ВНИМАНИЮ УЧИТЕЛЕЙ: хотите организовать и вести кружок по ментальной арифметике в своей школе? Спрос на данную методику постоянно растёт, а Вам для её освоения достаточно будет пройти один курс повышения квалификации (72 часа) прямо в Вашем личном кабинете на сайте "Инфоурок".

Пройдя курс Вы получите:
— Удостоверение о повышении квалификации;
— Подробный план уроков (150 стр.);
— Задачник для обучающихся (83 стр.);
— Вводную тетрадь «Знакомство со счетами и правилами»;
— БЕСПЛАТНЫЙ доступ к CRM-системе, Личному кабинету для проведения занятий;
— Возможность дополнительного источника дохода (до 60.000 руб. в месяц)!

Пройдите дистанционный курс «Ментальная арифметика» на проекте "Инфоурок"!

Низкая стоимость обучения

Не требуется ЕГЭ

01.03.2018 111

01.03.2018 152

01.03.2018 229

01.03.2018 135

01.03.2018 316

01.03.2018 277

01.03.2018 272

01.03.2018 503

Не нашли то что искали?

Для дошкольников и учеников 1-11 классов

Рекордно низкий оргвзнос 25 Р.

Вам будут интересны эти курсы:

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение редакции может не совпадать с точкой зрения авторов.

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако редакция сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

ОТВЕТЫ И РЕШЕНИЯ

Плавление и отвердевание

№1055.

Температура отвердевания (кристаллизации) ртути -39°С, на севере же температура может быть ниже -39°С, поэтому используют спиртовые термометры, так как температура кристаллизации спирта —114°С.

№1056.

Температура таяния льда 0°С. Поэтому, чтобы снег начал таять, он должен нагреться до 0°С.

№1057.

Температура плавления стали 1400°С, а температура пороховых газов внутри ствола 3600°С. Но ствол орудия не плавится, так как масса сгорающего пороха невелика и количество теплоты, выделяемое при их сгорании недостаточно, чтобы нагреть массивный ствол до температуры плавления. Кроме этого происходит постоянный теплообмен между стволом орудия и окружающей средой.

№1058.

На рисунке "а" представлен график остывания свинца в теплом помещении, так как температура остывания расплавленного свинца и температура остывания после кристаллизации уменьшаются постепенно и кристаллизация медленная. На графике "б" температура расплавленного свинца и температура кристаллического свинца уменьшаются быстрее и сам процесс кристаллизации протекает быстрее.

№1059.

При длительных стоянках зимой воду из радиаторов выливают для того, чтобы она не замерзла.

№1060.

Оболочки космических кораблей и ракет делают из тугоплавких металлов, потому что, двигаясь с высокой скоростью в плотных слоях атмосферы, они нагреваются до высоких температур и могли бы расплавиться.

№1061.

При спаивании стальных деталей пользуются медным припоем, но при паянии медных деталей не пользуются стальным припоем, так как температура плавления меди — 1083°С, стали — 1400°С.

№1062.

При пайке массивных деталей невозможно обойтись маленьким паяльником, так как количество теплоты, передаваемое маленьким паяльником, для пайки недостаточно.

№1063.

Во время плавления кристаллического тела вся подводимая к телу энергия идет на разрыв связей между атомами, т. е. на разрушение кристаллической решетки, поэтому температура не растет. При кристаллизации решетка восстанавливается и энергия освобождается.

№1064.

Не замерзнет. И в первом, и во втором случаях системы будут находиться в тепловом равновесии и у воды в пакетах тепло не будет забираться.

№1065.

1. Участки АВ и GH соответствуют твердому состоянию Рb.

2. Участки ВС и FG — участки плавления и кристаллизации Рb.

3. Участки CD и EF — участки, соответствующие жидкому состоянию Рb.

4. Участок GH соответствует быстрому остыванию свинца.

5. Температура плавления и кристаллизации свинца 327°С.

№1066.

Данному случаю соответствует второй график, так как удельная теплоемкость воды вдвое больше удельной теплоемкости льда и третий участок графика более пологий, чем первый.

№1067.

График нагревания и плавления олова изображен на рис. 268, внизу. t_пл= 232°С.

№1068.

График, представленный на рис. 269, составлен для воды. Вода охлаждается в течение 20 мин, затем 30 мин идет процесс кристаллизации. Участок графика DE говорит о том, что температура льда не изменяется. Если взять воду большей массы, то точки А, В, С отделялись бы друг от друга большим интервалом времени.

№1069.

Все перечисленные вещества имеют следующие температуры плавления: железо 1539°С; медь 1083°С; цинк 420°С; сталь 1400°С; серебро 960°С; золото 1063°С. Следовательно при температуре 1000°С в жидком состоянии будут цинк и серебро. Все остальные металлы будут находиться в твердом состоянии.

№1070.

Для плавления бруска алюминия потребуется в 3,9 раза больше количества теплоты, чем для плавления бруска серого чугуна равных масс взятых при температуре плавления, так как удельная теплота плавления алюминия

а серого чугуна

№1071.

№1072.

Да, наблюдали, но весной были бы сильные паводки и наводнения.

№1073.

Огородные культуры в случае заморозков поливают водой для предохранения их от замерзания. Вода обладает большой удельной теплотой кристаллизации, покрывается тонким слоем льда и предохраняет посадки от вымерзания.

№1074.

Внутренняя энергия 1 кг ртути, свинца и меди, взятых при их температурах плавления, увеличивается. Соответственно у 1 кг: ртути — на 1 • 10 4 Дж; свинца — на 2,5 • 10 4 Дж; меди — на 21 • 10 4 Дж.

№1075.