1025. По данным графика, представленного на рисунке 5, определите, какие тепловые процессы происходят с веществом и какое количество теплоты при этом выделится, если принять массу вещества равной 10 г.

По температурам фазовых переходов вещество — ртуть: температура кипения около 357 °C, температура плавления около 327 °C. На участке от 0 до 5 мин жидкая ртуть охлаждается от 357 °C до 327 °C. На участке от 5 до 11 мин она кристаллизуется при 327 °C. После точки C график показывает охлаждение твёрдой ртути, но конечная температура этого участка не задана.

Для двух первых участков, используя табличные значения для ртути \(c\approx140\,\text{Дж/(кг·°C)}\) и \(\lambda\approx12\,000\,\text{Дж/кг}\):

1. Масса: \(m=10\,\text{г}=0.01\,\text{кг}\).
2. При охлаждении жидкости выделится \(Q_1=cm\Delta T=140\cdot0.01\cdot(357-327)=42\,\text{Дж}\).
3. При кристаллизации выделится \(Q_2=\lambda m=12\,000\cdot0.01=120\,\text{Дж}\).
4. Всего на охлаждение жидкости и кристаллизацию выделится \(Q_1+Q_2=162\,\text{Дж}\).

Теплоту, выделившуюся при дальнейшем охлаждении твёрдой ртути после точки C, определить нельзя: на графике не указана конечная температура. Поэтому точное количество теплоты за весь изображённый процесс требует этой температуры и удельной теплоёмкости твёрдой ртути.

Ответ: при охлаждении жидкости и её кристаллизации выделится примерно 162 Дж; полное количество теплоты за весь график определить нельзя без конечной температуры твёрдой ртути.