Задания уровня «В» 1. Рассчитайте, какое количество теплоты потребуется для плавления 5 кг меди, имеющей начальную температуру 55 °С. Изобразите этот процесс на графике зависимости температуры меди от времени. 2. Куску льда массой 4 кг при температуре 0 °С было передано 1480 кДж теплоты. Расплавится ли весь лед? Какая установится температура? 3. Определите по графику (рис. 1), какое количество теплоты выделится при охлаждения и кристаллизации 4 кг твердого вещества.

На основе предоставленного текста, я выполню расчеты и дам пояснения к каждому пункту.

1. 1. Рассчитайте, какое количество теплоты потребуется для плавления 5 кг меди, имеющей начальную температуру 55 °С. Изобразите этот процесс на графике зависимости температуры меди от времени.

   Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для плавления меди, нужно пройти через несколько этапов:

   1. Нагрев меди от начальной температуры до температуры плавления.
   2. Плавление меди при температуре плавления.

   Сначала определим необходимые физические параметры:

   • Масса меди, $$m = 5 ext{ кг} = 5000 ext{ г}$$.
   • Начальная температура, $$T_1 = 55,^circ ext{C}$$.
   • Температура плавления меди, $$T_{ ext{пл}} = 1085,^circ ext{C}$$.
   • Удельная теплоемкость меди, $$c = 0.385 rac{ ext{Дж}}{ ext{г} cdot ^circ ext{C}}$$.
   • Удельная теплота плавления меди, $$lambda = 210 rac{ ext{Дж}}{ ext{г}}$$.

   Расчет количества теплоты:

   1. Теплота на нагрев меди до температуры плавления:

      $$Q_1 = mc(T_{ ext{пл}} - T_1) = 5000 ext{ г} cdot 0.385 rac{ ext{Дж}}{ ext{г} cdot ^circ ext{C}} cdot (1085,^circ ext{C} - 55,^circ ext{C}) = 5000 cdot 0.385 cdot 1030 = 1985250 ext{ Дж} = 1985.25 ext{ кДж}$$

   2. Теплота на плавление меди:

      $$Q_2 = mlambda = 5000 ext{ г} cdot 210 rac{ ext{Дж}}{ ext{г}} = 1050000 ext{ Дж} = 1050 ext{ кДж}$$

   3. Общее количество теплоты:

      $$Q = Q_1 + Q_2 = 1985.25 ext{ кДж} + 1050 ext{ кДж} = 3035.25 ext{ кДж}$$

   Ответ: Для плавления 5 кг меди, имеющей начальную температуру 55 °С, потребуется $$3035.25 ext{ кДж}$$ теплоты.

2. 2. Куску льда массой 4 кг при температуре 0 °С было передано 1480 кДж теплоты. Расплавится ли весь лед? Какая установится температура?

   Чтобы ответить на эти вопросы, нужно знать удельную теплоту плавления льда и удельную теплоемкость воды.

   • Масса льда, $$m = 4 ext{ кг} = 4000 ext{ г}$$.
   • Начальная температура льда, $$T_1 = 0,^circ ext{C}$$.
   • Переданная теплота, $$Q = 1480 ext{ кДж} = 1480000 ext{ Дж}$$.
   • Удельная теплота плавления льда, $$lambda = 330 rac{ ext{Дж}}{ ext{г}}$$.
   • Удельная теплоемкость воды, $$c = 4.2 rac{ ext{Дж}}{ ext{г} cdot ^circ ext{C}}$$.

   Расчет:

   1. Определим, какое количество теплоты необходимо для плавления всего льда:

      $$Q_{ ext{пл}} = mlambda = 4000 ext{ г} cdot 330 rac{ ext{Дж}}{ ext{г}} = 1320000 ext{ Дж} = 1320 ext{ кДж}$$

   2. Сравним переданное количество теплоты с необходимым для плавления:

      $$Q = 1480 ext{ кДж} > Q_{ ext{пл}} = 1320 ext{ кДж}$$. Следовательно, весь лед расплавится.

   3. Определим, сколько теплоты осталось после плавления льда:

      $$Q_{ ext{ост}} = Q - Q_{ ext{пл}} = 1480 ext{ кДж} - 1320 ext{ кДж} = 160 ext{ кДж} = 160000 ext{ Дж}$$

   4. Определим, до какой температуры нагреется вода, образовавшаяся после плавления:

      $$Q_{ ext{ост}} = mcDelta T Rightarrow Delta T = rac{Q_{ ext{ост}}}{mc} = rac{160000 ext{ Дж}}{4000 ext{ г} cdot 4.2 rac{ ext{Дж}}{ ext{г} cdot ^circ ext{C}}} = rac{160000}{16800} approx 9.52,^circ ext{C}$$

   5. Конечная температура воды:

      $$T_{ ext{кон}} = T_1 + Delta T = 0,^circ ext{C} + 9.52,^circ ext{C} = 9.52,^circ ext{C}$$

   Ответ: Весь лед расплавится. Установится температура $$9.52,^circ ext{C}$$.

3. 3. Определите по графику (рис. 1), какое количество теплоты выделится при охлаждения и кристаллизации 4 кг твердого вещества.

   К сожалению, график (рис. 1) не предоставлен в тексте задания. Без графика невозможно определить количество теплоты, выделившееся при охлаждении и кристаллизации 4 кг твердого вещества.

   Для решения этой задачи необходимо иметь график зависимости температуры от времени (или количества теплоты) для данного вещества. На графике должны быть видны участки, соответствующие охлаждению и кристаллизации.

   Если бы график был доступен, алгоритм решения был бы следующим:

   1. Определить температуру начала кристаллизации.
   2. Определить температуру окончания охлаждения (конечную температуру).
   3. Рассчитать теплоту, выделившуюся при охлаждении от начальной до конечной температуры.
   4. Рассчитать теплоту, выделившуюся при кристаллизации.
   5. Суммировать эти значения для получения общего количества теплоты.

   В связи с отсутствием графика, точный ответ предоставить невозможно.