На рисунке представлен график зависимости температуры 10 кг некоторого вещества от времени его охлаждения при неизменной мощности отвода энергии. В начальный момент вещество находилось в жидком состоянии. Выберите два верных утверждения, соответствующих данным графика. Запишите в ответе их номера. 1) Температура плавления вещества равна 150 °С. 2) В интервале времени от 10 до 40 мин. внутренняя энергия вещества уменьшалась. 3) Теплоёмкость вещества в твёрдом состоянии больше его теплоёмкости в жидком состоянии. 4) Через 30 мин. после начала охлаждения часть вещества находилась в аморфном состоянии. 5) При остывании жидкости на 100 °С выделяется меньшее количество теплоты, чем при остывании на 100 °С вещества в твёрдом состоянии.

Краткое пояснение:

Для определения верных утверждений, необходимо проанализировать график охлаждения вещества. График показывает, как температура вещества изменяется со временем. Участки с постоянной температурой соответствуют фазовым переходам (например, кристаллизации), а участки с изменяющейся температурой — изменению внутренней энергии в пределах одной фазы.

Анализ графика:

• Начальный этап (0-10 мин): Температура падает с 300 °С до 150 °С. Вещество в жидком состоянии.
• Этап кристаллизации (10-40 мин): Температура постоянна и равна 150 °С. Вещество переходит из жидкого состояния в твёрдое.
• Завершение кристаллизации (40 мин): Вещество полностью перешло в твёрдое состояние.
• Этап охлаждения в твёрдом состоянии (после 40 мин): Температура падает ниже 150 °С.

Анализ утверждений:

1. Утверждение 1: Температура плавления вещества равна 150 °С. График показывает, что при 150 °С происходит кристаллизация (переход из жидкости в твёрдое состояние). Температура плавления равна температуре кристаллизации, поэтому это утверждение верно.
2. Утверждение 2: В интервале времени от 10 до 40 мин. внутренняя энергия вещества уменьшалась. В этом интервале происходит кристаллизация при постоянной температуре. При кристаллизации вещество отдаёт тепло, его внутренняя энергия уменьшается. Это утверждение верно.
3. Утверждение 3: Теплоёмкость вещества в твёрдом состоянии больше его теплоёмкости в жидком состоянии. На графике видно, что в интервале 0-10 мин (жидкое состояние) температура снизилась на 150 °С за 10 мин. После 40 мин (твёрдое состояние) температура также снижается. Для сравнения теплоёмкости, нужно знать, что изменение температуры при одинаковом количестве отведённой теплоты обратно пропорционально теплоёмкости (ΔT = Q / (c*m)). Склон графика в жидком состоянии (0-10 мин) более крутой, чем в твёрдом (после 40 мин, где температура падает медленнее при той же скорости теплоотвода, что подразумевает большую теплоемкость). Отсюда следует, что теплоёмкость в твёрдом состоянии меньше, чем в жидком. Это утверждение неверно.
4. Утверждение 4: Через 30 мин. после начала охлаждения часть вещества находилась в аморфном состоянии. Аморфное состояние — это состояние, при котором отсутствует кристаллический порядок, и вещество не имеет четкой температуры плавления/кристаллизации. График показывает чёткую температуру кристаллизации (150 °С), что характерно для кристаллических веществ, а не аморфных. Это утверждение неверно.
5. Утверждение 5: При остывании жидкости на 100 °С выделяется меньшее количество теплоты, чем при остывании на 100 °С вещества в твёрдом состоянии. Количество теплоты, выделяемое при остывании, рассчитывается по формуле Q = c * m * ΔT. Из анализа утверждения 3 следует, что теплоёмкость в жидком состоянии (c_ж) больше, чем в твёрдом (c_т). Следовательно, при одинаковом изменении температуры (ΔT = 100 °С) и массе (m = 10 кг) количество выделяемой теплоты будет больше для жидкости: Q_ж = c_ж * m * 100 °С, Q_т = c_т * m * 100 °С. Так как c_ж > c_т, то Q_ж > Q_т. Следовательно, при остывании жидкости на 100 °С выделяется больше теплоты, чем при остывании на 100 °С вещества в твёрдом состоянии. Это утверждение неверно.

Ответ: 1, 2