Итоговая контрольная работа (за I полугодие). Вариант I. 1. Объём комнаты 60 м³. Какое количество теплоты необходимо, чтобы изменить температуру воздуха в ней от 10 до 20 °C? (Плотность воздуха 1,3 кг/м³, а его удельная теплоёмкость 1000 Дж/(кг·°C).) 2. Какое количество теплоты потребуется для плавления олова массой 100 г, взятого при температуре плавления? (Удельная теплота плавления олова 0,59·10⁵ Дж/кг.) 3. Чайник с водой поставили на огонь и воду нагрели до кипения. Изменилась ли внутренняя энергия воды? Обоснуйте ответ, используя знания о молекулярном строении вещества.

Масса воздуха: m = ρV = 1,3·60 = 78 кг. Изменение температуры: Δt = 20 − 10 = 10 °C.

Q = cmΔt = 1000·78·10 = 780 000 Дж.

Ответ: необходимо 780 000 Дж (780 кДж) теплоты.

Переведём массу в килограммы: 100 г = 0,1 кг. Так как олово уже имеет температуру плавления, нужно только тепло на плавление:

Q = λm = 0,59·10⁵·0,1 = 5 900 Дж.

Ответ: 5 900 Дж.

Да, внутренняя энергия воды увеличилась. При нагревании средняя кинетическая энергия молекул возрастает. При кипении температура жидкости остаётся постоянной, но энергия идёт на ослабление связей между молекулами и переход части воды в пар; потенциальная составляющая внутренней энергии увеличивается.