§2. Плавление и отвердевание. Качественные задачи.

Задача 158. Почему лед не сразу начинает таять, если его внести с мороза в натопленную комнату?

Задача 159. Температура плавления стали 1400. При сгорании пороха в канале ствола орудия достигается температура 3600. Почему ствол орудия не плавится при выстреле?

З адача 160. Два тигля с одинаковой массой расплавленного свинца остывают в помещениях с разной температурой. Какой график (см. рис.) построен для теплого помещения и какой – для холодного? Найдите различия в графиках и объясните причины этих различий.

Задача 161. Почему зимой при длительных остановках воду из радиатора автомобиля выливают?

Задача 162. Оболочки космических кораблей и ракет делают из тугоплавких металлов и специальных сплавов. Почему?

Задача 163. При спаивании стальных деталей иногда пользуются медным припоем. Почему нельзя паять медные детали стальным припоем?

Задача 164. Почему невозможно пользоваться очень маленьким паяльником при пайке массивных кусков меди или железа?

Задача 165. Объясните на основании молекулярно-кинетической теории, почему не повышается температура в момент плавления и кристаллизации тела.

Задача 166. Два одинаковых сосуда из полиэтилена заполнили водой, температура которой 0. Один сосуд поместили в воду, другой – в измельченный лед, имеющих, как и окружающий воздух, температуру 0. Замерзнет ли вода в каком-нибудь из этих сосудов?

Задача 167. Можно ли заморозить воду расплавленным металлом?

З адача 168. На рисунке ниже показано, как со временем изменяется температура при нагревании и охлаждении свинца. Твердому или жидкому состоянию соответствуют участки графика AB, BC, CD, GH? Что может быть причиной того, что участок GH круто падает вниз? Чему равны температуры плавления и кристаллизации свинца?

Задача 169. График, приведенный на рисунке ниже, выражает зависимость температуры вещества при его нагревании и плавлении от времени. а) Какую температуру имело вещество в первоначальный момент? б) Через сколько времени от начала наблюдения температура достигла 635? в) Какова продолжительность перехода вещества из одного агрегатного состояния в другое? г) Какому веществу соответствует график?

Задача 170. Начертите график плавления меди, откладывая по вертикальной оси температуру в масштабе 20 в 1 см, а по горизонтальной – время в масштабе 10 мин в 1 см. Начальную температуру меди примите равной 1000, время нагревания до температуры плавления – 20 мин, а время перехода меди в жидкое состояние – 30 мин.

Задача 171. Постройте примерный график для нагревания, плавления и кристаллизации олова.

З адача 172. В сосуде находится лед при температуре –10. Сосуд поставили на горелку, которая дает в равные промежутки времени равное количество теплоты. Укажите, какой график (см. рисунок ниже) соответствует описанному случаю и в чем ошибочны другие графики.

Задача 173. Внимательно рассмотрев график охлаждения и кристаллизации вещества (см. рисунок ниже), ответьте: а) Для какого вещества составлен график? б) Сколько времени охлаждалось вещество от 20 до температуры кристаллизации? в) Сколько времени длился процесс кристаллизации? г) О чем говорит участок графика DE? д) Как приблизительно расположились бы точки A, B, C относительно друг друга и точки 0, если бы при той же температуре окружающей среды был бы составлен график для того же вещества, но большей массы?

Задача 174. Какому из двух тел одинакового объема – слитке алюминия или отливке из винца – надо передать большее количество теплоты и во сколько раз, чтобы перевести их из твердого состояния в жидкое при их температурах плавления?

Задача 175. Возможно ли такое явление: физическое тело передает некоторое количество теплоты окружающей среде, но при этом не охлаждается (предполагается, что расход теплоты не восполняется).

Задача 176. Изменяется ли общая кинетическая энергия молекул тела, когда во время его плавления к нему подводится некоторое количество теплоты? Изменяется ли в этом случае внутренняя энергия тела?

Задача 177. Одинаковый ли физический смысл имеют выражения: «передача телу теплоты» и «нагревание тела»?

Задача 178. В чем проявляется закон сохранения и превращения энергии при плавлении и кристаллизации вещества?

Задача 179. На сколько увеличится при плавлении внутренняя энергия ртути, свинца, меди массой 1 кг, взятых при температурах плавления?

Задача 180. 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?

Задача 181. Масса какого металла – золота и серебра – должна быть больше и во сколько раз, чтобы количество теплоты, достаточное для плавления металла, было в каждом случае одинаковым?