Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 22 № 19810
i

В ка­стрю­лю по­ло­жи­ли кусок льда мас­сой m  =  1,5 кг с тем­пе­ра­ту­рой t0  =  0 °C и по­ста­ви­ли ее на га­зо­вую го­рел­ку плиты. Когда лед пол­но­стью рас­пла­вил­ся, ока­за­лось, что по счет­чи­ку был из­рас­хо­до­ван объем газа (ме­та­на СН$_4$ с мо­ляр­ной мас­сой 16 г/моль) V  =  35 л. Най­ди­те, сколь­ко про­цен­тов со­став­ля­ли по­те­ри ко­ли­че­ства теп­ло­ты, по­лу­чен­но­го от сго­ра­ния газа. Дав­ле­ние газа счи­тай­те близ­ким к нор­маль­но­му ат­мо­сфер­но­му, тем­пе­ра­ту­ра газа T  =  295 К, удель­ная теп­ло­та сго­ра­ния ме­та­на равна q  =  50,1 МДж/кг.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

1.  Для плав­ле­ния льда не­об­хо­ди­мо ко­ли­че­ство теп­ло­ты, рав­ное m\lambda = 1,5 умно­жить на 3,3 умно­жить на 10 в сте­пе­ни 5 Дж = 495 кДж.

2.  Со­глас­но урав­не­нию Кла­пей­ро­на-⁠Мен­де­ле­е­ва, масса сго­рев­ше­го газа равна

M = дробь: чис­ли­тель: \mu pV, зна­ме­на­тель: RT конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 16 умно­жить на 35 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 3 плюс 5 минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 8,31 умно­жить на 295 конец дроби \approx 0,022844 кг,

а вы­де­лив­ше­е­ся при этом ко­ли­че­ство теп­ло­ты

Q = Mq \approx 50,1 умно­жить на 10 в сте­пе­ни 6 умно­жить на 0,022844 \approx 1144 кДж.

3.  Урав­не­ние теп­ло­во­го ба­лан­са имеет вид: Q = m\lambda плюс Q_по­терь, от­ку­да

Q_по­терь = Q минус m\lambda \approx 1144 минус 495 \approx 649 кДж,

что со­став­ля­ет при­мер­но  дробь: чис­ли­тель: Q_по­терь, зна­ме­на­тель: Q конец дроби \approx дробь: чис­ли­тель: 649, зна­ме­на­тель: 1144 конец дроби \approx 0,5675 \approx 57 %.

 

Ответ:  дробь: чис­ли­тель: Q_по­терь, зна­ме­на­тель: Q конец дроби \approx 57 %.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
При­ве­де­но пол­ное ре­ше­ние, вклю­ча­ю­щее сле­ду­ю­щие эле­мен­ты:

I) за­пи­са­ны по­ло­же­ния тео­рии и фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния за­да­чи вы­бран­ным спо­со­бом: (в дан­ном слу­чае: урав­не­ние Кла­пей­ро­на-⁠Мен­де­ле­е­ва, урав­не­ние теп­ло­во­го ба­лан­са, вы­ра­же­ния для ко­ли­честв теп­ло­ты, вы­де­лен­ной при сго­ра­нии газа и не­об­хо­ди­мой для плав­ле­ния льда);

II) опи­са­ны все вновь вво­ди­мые в ре­ше­нии бук­вен­ные обо­зна­че­ния фи­зи­че­ских ве­ли­чин (за ис­клю­че­ни­ем обо­зна­че­ний кон­стант, ука­зан­ных в ва­ри­ан­те КИМ, обо­зна­че­ний, ис­поль­зу­е­мых в усло­вии за­да­чи, и стан­дарт­ных обо­зна­че­ний ве­ли­чин, ис­поль­зу­е­мых при на­пи­са­нии фи­зи­че­ских за­ко­нов);

III) про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые ма­те­ма­ти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­ния и рас­че­ты, при­во­дя­щие к пра­виль­но­му чис­ло­во­му от­ве­ту (до­пус­ка­ет­ся ре­ше­ние «по ча­стям» с про­ме­жу­точ­ны­ми вы­чис­ле­ни­я­ми);

IV) пред­став­лен пра­виль­ный

2
Пра­виль­но за­пи­са­ны все не­об­хо­ди­мые по­ло­же­ния тео­рии,

фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, и про­ве­де­ны пре­об­ра­зо­ва­ния, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние за­да­чи. Но име­ют­ся один или не­сколь­ко из сле­ду­ю­щих не­до­стат­ков. За­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие пунк­ту II, пред­став­ле­ны не в пол­ном

объ­е­ме или от­сут­ству­ют.

ИЛИ

В ре­ше­нии име­ют­ся лиш­ние за­пи­си, не вхо­дя­щие в ре­ше­ние, ко­то­рые не от­де­ле­ны от ре­ше­ния и не за­черк­ну­ты.

ИЛИ

В не­об­хо­ди­мых ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях или вы­чис­ле­ни­ях до­пу­ще­ны ошиб­ки, и (или) в ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях/вы­чис­ле­ни­ях про­пу­ще­ны ло­ги­че­ски важ­ные шаги.

ИЛИ

От­сут­ству­ет пункт IV, или в нем до­пу­ще­на ошиб­ка

1
Все слу­чаи ре­ше­ния, ко­то­рые не со­от­вет­ству­ют вы­ше­ука­зан­ным кри­те­ри­ям вы­став­ле­ния оце­нок в 1 или 2 балла.0
Мак­си­маль­ный балл3

Аналоги к заданию № 19810: 19845 Все

Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 2.2.11 Урав­не­ние теп­ло­во­го ба­лан­са