ЕГЭ 2022. Физика. Отличный результат. Термодинамика. Задача 11.40

[Александр Сакович]

11.40. В керамическую чашечку (тигель) опустили электрический термометр и насыпали опилки олова. После этого тигель поместили в печь. Диаграмма изменения температуры олова с течением времени показана на рисунке. Печь при постоянном нагреве передавала олову в минуту в среднем количество теплоты, равное 500 Дж. Какое количество теплоты потребовало плавление олова?

Ответ: ____ К.

Источник. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2022. — 736 с. — (ЕГЭ. ФИПИ — школе).

[Александр Сакович]

Решение. Так как в начальный момент были насыпаны опилки олова (твердое вещество), то горизонтальный участок (между 1 и 4 мин) соответствует плавлению олова.
Тело постоянно получало количество теплоты Q₁ = 500 Дж за время Δτ₁ = 1 мин = 60 c, поэтому мощность P печи
\[P=\frac{Q_1}{\Delta \tau _1}.\]
Тогда при плавлении за промежуток времени Δτ₂ тело получает
\[Q=P \cdot \Delta \tau _2=\frac{Q_1}{\Delta \tau _1} \cdot \Delta \tau _2,\]
где Δτ₂ = (4 – 1) мин = 180 с — продолжительность плавления (см. график). Тогда
\[Q=\frac{500}{60} \cdot 180=1500 \ \left( \text{Дж} \right).\]
Ответ: 1500 Дж.