Урок 57. Уравнение теплового баланса: кристаллизация, КПД и неупругий удар | ЕГЭ по физике

Почему вода при замерзании отдаёт теплоту? Как не запутаться в знаках теплового баланса? И при чём здесь пуля, которая попадает в сферу со льдом? В этом уроке связываем тепловые процессы с понятными рисунками и разбираем, что именно означает каждое слагаемое в уравнении. Начинаем с домашней задачи: в калориметре 1 кг льда, к нему добавляют 15 г воды при 20 °C, а итоговая температура равна −2 °C. Найти начальную температуру льда невозможно, если учесть только охлаждение воды: она ещё замерзает, а получившийся лёд охлаждается до общей температуры. Сохраняем подробное обсуждение ошибки и её исправление. Сравниваем две записи баланса — сумму количеств теплоты со знаками и равенство отданной и полученной теплоты. Знак объясняется через направление теплообмена, батарею и простую аналогию с конфетами. Отдельно разбираем разность температур и вопросы, которые часто мешают правильно составить уравнение. Далее — практика по парообразованию, горению топлива и графикам фазовых переходов. В задаче со спиртовкой выясняем, что значит «нагреть на 29 градусов», отличаем полезную энергию от затраченной и добавляем теплопотери: если теряется 5 %, КПД равен 95 %. Большая задача объединяет механику и калориметрию. Свинцовая пуля застревает в медной сфере со льдом. Сначала используем сохранение импульса, затем находим энергию, перешедшую из механической во внутреннюю, и учитываем теплоту охлаждения горячей пули. Проверка показывает, что энергии недостаточно для полного плавления льда — конечная температура равна 0 °C. После просмотра вы сможете: • Определять, какие тела и на каких этапах получают или отдают теплоту. • Учитывать кристаллизацию, плавление и охлаждение отдельно. • Различать знаки в ΣQ = 0 и положительные величины в Qпол = Qотд. • Не путать теплопотери с КПД. • Проверять, хватит ли энергии для полного плавления. • Связывать законы механики с тепловым балансом в одной задаче. Останавливайте видео перед очередным шагом и сначала называйте процесс своими словами. Формулы легче запомнить, когда понятно, что происходит с телами. Онлайн-школа YFIZIKA — https://yfizika.ru/ Бесплатный полный курс подготовки к ЕГЭ по физике с нуля: https://www.youtube.com/playlist?list=PLXXEaf2-2DAP3T8HNolKWjrXq-QMAeQao Тайм-коды: 0:00 Завершаем калориметрию 0:29 Почему в домашней работе не хватило слагаемого 1:32 Лёд и 15 граммов воды: читаем условие 2:11 Рисунок: что было и что стало 3:53 Добавленная вода замёрзла 4:27 Выбираем запись теплового баланса 6:30 Поясняем каждое слагаемое 7:57 Начальный лёд получает теплоту 9:24 Вода сначала охлаждается до нуля 10:01 Кристаллизация и обратные переходы 11:16 Лёд из воды тоже охлаждается 12:10 Исправляем формулу нагрева льда 13:35 Расписываем физический смысл формул 14:36 Собираем уравнение 15:07 Та же задача через сумму со знаками 17:01 Знак теплоты на простых примерах 19:25 Температурная разность на термометре 20:57 Как перейти от суммы к равенству 22:31 Домашняя работа и переход к практике 23:01 Практика: парообразование и теплота 25:07 Проверка чисел и единиц 28:32 Горение топлива 29:25 Исправляем подстановки и ответы 30:25 Спиртовка нагревает воду 32:17 Нагреть на 29 градусов — не до 29 33:26 Добавляем теплопотери и КПД 34:13 Полезная и затраченная теплота 35:24 Пять процентов потерь 36:16 Графики нагревания и фазовых переходов 39:02 Пуля, медная сфера и лёд 40:06 Рисуем систему и собираем данные 43:25 Условия удара и изоляция системы 45:17 Закон сохранения импульса 47:17 Находим общую скорость 47:38 Куда уходит механическая энергия 49:14 Находим выделившуюся энергию 50:28 Проверяем возможность плавления 51:48 Горячая пуля тоже отдаёт теплоту 53:10 Энергии не хватает на весь лёд 53:45 Почему конечная температура ноль 54:20 Вопрос: почему учитываем теплоту пули? 55:18 Ещё один способ записи баланса 56:43 Домашняя работа и уровни задач Продолжайте курс в следующем уроке. Если остались вопросы, приходите разбираться вместе — https://yfizika.ru/ #физика #ЕГЭфизика #тепловойбаланс #YFIZIKA