Задание OGEPHYSFCD322: Плавление и кристаллизация. Изменение внутренней энергии при плавлении и кристаллизации. Удельная теплота плавления.

По таблице первое вещество имеет горизонтальный участок при 200 °C от 15 до 25 мин, второе — при 100 °C от 10 до 30 мин. Для школьной модели графика считаем, что эти границы задают начало и конец плавления; между измерениями продолжаются соответствующие прямолинейные участки. Оба вещества первоначально твёрдые, поэтому первые полки относятся к плавлению.
Обозначим одинаковую тепловую мощность плиток P, одинаковую массу образцов m. Во время нагревания одной фазы
PΔτ = cmΔt, следовательно, c = PΔτmΔt.
За первые 5 мин первый образец нагрелся на 60 °C, второй — на 40 °C. При одинаковых P, m и Δτ большее повышение температуры означает меньшую теплоёмкость: c₁ < c₂.
При плавлении PΔτ_пл = λm. Первая полка длится 10 мин, вторая — 20 мин, поэтому Q_пл1 < Q_пл2 и λ₁ < λ₂. За полное одинаковое время опыта Q₁ = Q₂ = Pτ.
Теперь проверяем пункты первичного списка:
1) При одинаковых массе и мощности первое вещество нагревается быстрее, поэтому его удельная теплоёмкость меньше, а не больше. Неверно.
2) Полка первой температуры соответствует 200 °C. Верно.
3) В конце температура каждого вещества выше собственной температуры плавления: оба образца расплавились. Верно.
4) Первое вещество плавится меньшее время и получает на переход меньше энергии; его λ меньше. Неверно.
5) Мощности и полное время равны, поэтому полученные количества теплоты одинаковы. Неверно.
Проверка: найденные отношения теплоёмкостей и теплот перехода согласуются соответственно с наклонами участков нагревания и длительностями полок. Последние значения 230 °C и 140 °C превышают обе температуры плавления. Подходят ровно два номера: 2 и 3. Ответ: 23.