На рисунке представлен график зависимости температуры от времени. По данным графика определите, какие тепловые процессы происходят и с какими веществом.Какое количество теплоты при этом выделилось?Массу вещества примите равной 0,2кг

-730400Дж

Объяснение:

Дано:

m=0,2 кг

найти:

Q=?

Q=cm∆t

Q=λm

Так как по графику видно, что при 0° изменение температуры прекращается, то значит что тело плавится, а при 0 градусов Цельсия плавится именно лёд. Значит искомое вещество это вода.

удельная теплота плавления которой равна λ=3,4×10⁵Дж/кг.

Количество теплоты затраченное на плавление 0,2 кг льда: Q=λm=3,4×10⁵Дж/кг×0,2кг=6,8×10⁴Дж

кол-во теплоты которое ушло на нагрев воды от нуля до +40°С:

Q=cm∆t=4200Дж/кг×°С×0,2кг×40°С=33600Дж

Количество теплоты сообщенного льду для нагрева от -40°С до 0° будет равно: Q= cm∆t но теплоемкость льда в два раза меньше чем у воды: c=2100Дж/кг×°С. значит количество теплоты равно:

Q=2100Дж/кг×°С×0,2кг×40°С=16800Дж

Итого общее количество теплоты сообщенного льду будет равно: 16800Дж+33600Дж+680000Дж=730400Дж

А количество теплоты отданного(выделившегося) телом будет противоположным по знаку: -730400Дж

Немного о происходящих процессах:

Сначала всё тепло сообщаемое тело идёт на нагрев льда, так как его удельная теплоемкость ниже, чем у воды, то и линия графика более крутая, далее лёд достигает температуры плавления и вся сообщаемая ему энергия тратится на разрушение кристаллической решётки и собственно его плавление, а температура поэтому не меняется. Ну а дальше весь лёд растаял и вода начала нагреваться, но уже подольше чем лёд, так как ее удельная теплоемкость в два раза больше чем у льда.

На данном графике можно видеть, как меняется температура вещества в зависимости от времени.

1. Анализируя начало графика, можно заметить постепенное увеличение температуры вещества. Такой процесс называется нагреванием тела. В данном случае, нагрев происходит с постоянной скоростью и является линейным процессом.

2. На графике также наблюдается интервал, где температура вещества остается постоянной. В этот момент происходит переход от нагревания к переходному процессу - плавлению вещества. Вещество при этом находится в состоянии плавления. Плавление проходит при постоянной температуре, так как вещество поглощает теплоту, но не изменяет свою температуру.

3. После интервала плавления, график снова начинает расти. Это говорит о том, что теперь происходит процесс нагревания жидкости. Подобно первому интервалу, нагревание происходит с постоянной скоростью.

4. Когда график достигает вертикальной линии, это означает, что достигнута точка кипения. В данном состоянии вещество образует пар и переходит в еще одну фазу - газоподобное состояние.

Теперь, чтобы определить количество выделенной теплоты, необходимо использовать уравнение теплопередачи:

Q = mcΔT

Где Q - количество выделенной теплоты, m - масса вещества, c - теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

Массу вещества в нашем случае примем равной 0,2 кг.

В первом интервале, при нагревании, изменение температуры составляет 40 градусов (от 20 до 60 градусов). Для определения теплоемкости вещества, необходимо знать его конкретные характеристики. Возможно, в условии задачи есть дополнительная информация о веществе, которую можно использовать для расчетов. Теплоемкость зависит от вещества и может быть различной для разных материалов.

Таким образом, чтобы более точно ответить на вопрос о количестве выделенной теплоты, необходимо знать теплоемкость вещества и использовать указанное уравнение теплопередачи для каждого интервала графика.