نمودار تغییرات دما بر حسب زمان برای یک جسم جامد ۲۰ گرمی که توسط یک گرمکن الکتریکی گرم شده نشان داده شده است. در این سؤال:
**الف)** دمای ذوب جسم ۱۵ درجه سانتیگراد است زیرا در این دما، جسم در حال دریافت گرما بدون افزایش دما است (بخش افقی نمودار).
**ب)** گرمای ویژه جسم \( C \) با استفاده از قسمت اولیه نمودار که در آن جسم در حال افزایش دما است حساب میشود. فرض میکنیم که از دمای ۰ تا ۱۵ درجه افزایش دما اتفاق میافتد در زمان \( t_1 = 600 \) ثانیه. از رابطه زیر استفاده میکنیم:
\[ Q = m \cdot C \cdot \Delta T \]
در این معادله، \( Q \) گرمای داده شده در آن بازه زمانی است که میتوانیم از نمودار و اطلاعات زوجینی بدست آوریم، و \( \Delta T \) تغییر دما است (۱۵ درجه). \( m \) جرم جسم ۲۰ گرم یا ۰.۰۲ کیلوگرم است. اگر توان گرمکن \( P \) داده شده باشد به صورت:
\[ Q = P \cdot t_1 \]
ابتدا \( Q \) را محاسبه و سپس \( C \) را محاسبه کنید.
**پ)** با توجه به قسمت افقی نمودار، که در آن دما ثابت است (۱۵ درجه) و به طول زمانی که این حالت طول میکشد (\( t_2 = 600 \) ثانیه)، گرمای نهان ذوب \( L_f \) را میتوان با استفاده از رابطه:
\[ Q = m \cdot L_f \]
و چون:
\[ Q = P \cdot t_2 \]
گرمای داده شده \( Q \) را حساب و سپس \( L_f \) محاسبه کنید.
