کنکور تجربی ۱۴۰۵ · فیزیک

سوال ۷۰ فیزیک کنکور تجربی ۱۴۰۵ با پاسخ تشریحی

سوال ۷۰ دفترچهٔ اختصاصی کنکور تجربی ۱۴۰۵، با کلید رسمی سازمان سنجش. پاسخ تشریحی، دلیل نادرستی گزینه‌های دیگر و راهنمایی‌ها را هوش مصنوعی 1xAi بر پایهٔ همین کلید و متن کتاب درسی نوشته است.

سوال ۷۰ · فیزیک

کنکور تجربی ۱۴۰۵ · سوال ۷۰ · کلید رسمی سازمان سنجش

فیزیک · فیزیک ۱ · فصل ۴: دما و گرما

مواد A و B، جامدهایی هستند که در دمای ذوب قرار دارند. ۴۰۰ گرم از مادهٔ A به $50\,\mathrm{kJ}$ گرما نیاز دارد تا ذوب شود و $3\,\mathrm{kg}$ از مادهٔ B به $150\,\mathrm{kJ}$ گرما نیاز دارد تا ذوب شود. گرمای نهان ذوب A چند برابر گرمای نهان ذوب B است؟

گزینهٔ ۱: $0/6$
گزینهٔ ۲: $2/5$
گزینهٔ ۳: $0/4$
گزینهٔ ۴: $1/5$

نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی

پاسخ درست: گزینهٔ ۲ (کلید رسمی سازمان سنجش)

پاسخ تشریحی

۱. انتخاب رابطهٔ مناسب: هر دو جامد از ابتدا در دمای ذوب قرار دارند؛ بنابراین گرمای داده‌شده صرف ذوب آن‌ها می‌شود، نه افزایش دما. طبق رابطهٔ گرمای نهان ذوب داریم: $Q=mL_F$ ، پس $L_F=\frac{Q}{m}$ (فیزیک ۱، صفحهٔ ۱۰۵).

۲. یکسان‌کردن واحد جرم‌ها: جرم مادهٔ $A$ را به کیلوگرم تبدیل می‌کنیم:
$m_A=400\,\mathrm{g}=0.4\,\mathrm{kg}$ .
جرم مادهٔ $B$ نیز برابر $m_B=3\,\mathrm{kg}$ است. چون هر دو گرما بر حسب کیلوژول داده شده‌اند، می‌توان گرمای نهان ذوب را بر حسب $\mathrm{kJ/kg}$ حساب کرد.

۳. محاسبهٔ گرمای نهان ذوب هر ماده:
$L_A=\frac{Q_A}{m_A}=\frac{50}{0.4}=125\,\mathrm{kJ/kg}$
و
$L_B=\frac{Q_B}{m_B}=\frac{150}{3}=50\,\mathrm{kJ/kg}$ .

۴. محاسبهٔ نسبت خواسته‌شده:
$\frac{L_A}{L_B}=\frac{125}{50}=2.5$ .
بنابراین گرمای نهان ذوب مادهٔ $A$ برابر $2.5$ برابر گرمای نهان ذوب مادهٔ $B$ است؛ این مقدار همان عدد اعشاریِ نوشته‌شده در گزینهٔ دوم است.

پاسخ: گزینهٔ ۲

چرا گزینه‌های دیگر نادرست‌اند

گزینهٔ ۱: ممکن است با اشتباه در تبدیل جرم یا ساده‌کردن نسبت‌ها به این مقدار برسید. باید جرم‌ها هم‌واحد باشند و نسبت گرماها در نسبت معکوس جرم‌ها ضرب شود؛ مقدار حاصل با این گزینه سازگار نیست.
گزینهٔ ۳: این مقدار از محاسبهٔ نسبت وارونه، یعنی $L_B/L_A$ ، به دست می‌آید. سؤال نسبت گرمای نهان ذوب مادهٔ $A$ به مادهٔ $B$ را خواسته است.
گزینهٔ ۴: ممکن است بر اثر خطای محاسباتی در تقسیم گرمای دریافتی بر جرم، این گزینه انتخاب شود. گرمای نهان ذوب، گرمای لازم برای ذوب واحد جرم است؛ محاسبهٔ جداگانهٔ $Q_A/m_A$ و $Q_B/m_B$ این گزینه را رد می‌کند.

راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)

رابطهٔ گرمای لازم برای ذوب جسمی را که از ابتدا در دمای ذوب قرار دارد، از بخش تغییر حالت‌های ماده به یاد بیاورید؛ در این فرایند افزایش دما نداریم.
از رابطهٔ $Q=mL_F$ ، گرمای نهان ذوب برابر $L_F=Q/m$ است. پیش از مقایسه، جرم هر دو نمونه را بر حسب یک واحد بنویسید.
نسبت موردنظر را به صورت $\frac{L_A}{L_B}=\frac{Q_A}{Q_B}\frac{m_B}{m_A}=\frac{50}{150}\times\frac{3}{0.4}$ بنویسید؛ اکنون فقط ساده‌کردن عبارت باقی مانده است.

فیزیک ۱ · فصل ۴: دما و گرما

نمونه سوال این فصل

سوال‌های رسمی دیگر کنکور تجربی از همین فصل:

فصل «دما و گرما» را در پنل یادگیری تمرین کن

در پنل یادگیری 1xAi سوال‌هایی مثل همین را جواب می‌دهی و جوابت ثبت می‌شود؛ پیش از دیدن پاسخ، سه راهنمایی پله‌پله داری و معلم هوشمند بی‌آن‌که جواب را لو بدهد کمکت می‌کند. تمرین و آزمون رایگان است؛ معلم هوشمند هم سهمیهٔ روزانهٔ رایگان دارد.

تمرین رایگان تمرین در پنل یادگیری

ساختن حساب رایگان است و بعد از ثبت‌نام مستقیم به همین بخش از پنل برمی‌گردی.

فیزیک · تجربی ۱۴۰۵

تمرین رایگان

تمرین در پنل یادگیری