Решение

Республиканская олимпиада 2011 9 класс № 3
1.1

1.1 Уравнение теплового баланса:

Откуда:

1.2

1.2 Согласно правилу смешения:

Разделим обе части уравнения на и заметим, что , а .
Получим:

Таким образом, зависимость удельной теплоемкости раствора от концентрации является линейной с коэффициентом наклона . График зависимости представлен на рис. 1.

Рис. 1. График зависимости
Коэффициент Джкг, откуда Джкг.

1.3

1.3 Изменение температуры воды в первом случае:

во втором:

2.1

2.1 В таблице не приведены значения удельной теплоты растворения для г и г. Получить необходимые значения можно проведя линейную интерполяцию, т. е. считая что на каждом интервале удельная теплота растворения изменяется линейно:

Для интервала , получим:


откуда: кДжкгг, кДжкг.
Для г получаем:
кДжкг

Для г, интерполяция дает значение:
кДжкг
На растворение соли требуется количество теплоты равное . Уравнение теплового баланса:

Откуда, для г получаем:
(12)
для г:
(13)

3.1

3.1 Концентрация раствора , откуда:

Дополним таблицу колонками и .

Таблица 3. Температуры кипения раствора соли

, % , ,
0 0 100 0
5 0,053 100,5 0,5
10 0,11 101,0 1,0
15 0,18 101,6 1,6
20 0,25 102,2 2,2
25 0,33 102,9 2,9

График зависимости изображен на рис. 2.
Коэффициент .

3.2

3.2 Для г получаем:
(15),
для г:
(16).

4.1

4.1 Для оценки достаточно определить суммарный эффект.
Для г получаем:

СУММ

поэтому вода закипит через время:

Для :

СУММ

поэтому вода закипит через время: