Латунный сосуд при нагревании увеличился в объеме

Физика Бендриков Г.А. “Физика. Задачи для поступающих в вузы” 25

Бендриков Г.А., Буховцев Б.Б., Керженцев В.В., Мякишев Г.Я. Физика. Задачи для поступающих в вузы – Физматлит, 2000. – 397 c.

Предыдущая 1 .. 19 20 21 22 23 24 25 > 26 27 28 29 30 31 .. 144 >> Следующая

374. Латунный сосуд при нагревании увеличился в объеме на п = 0,6 %. Найти увеличение температуры At сосуда, если коэффициент линейного расширения латуни Р = 2 • 10-5 К-1.

375. При температуре /() = 0 °С длины алюминиевого и железного стержней /()а = 50 см и /()ж = 50,05 см. Сечения стержней одинаковы. При какой температуре /, длины стержней и при какой температуре t2 их объемы будут одинаковы? Коэффициенты линейного расширения алюминия и железа Ра = 2,4 • 10~7 К-1 ирж= 1,2- 10-7 К-‘.

376. Коэффициенты объемного расширения воды для трех интервалов температур:

а, = -3,3 • 10-5 К-1 (0 =?/,=? 4 °С),

а2 = 4,8 • 10-5 К’1 (4 =? /2 =? Ю °С),

аз = 1,5 • КИК-‘ (10 ^ /3 ^ 20 °С).

Найти объем воды V при температуре t = 15 °С, если при температуре /’= 1 °С объем V’ = 103 см3.

377. Сообщающиеся сосуды заполнены жидкостью, имеющей температуру При нагревании жидкости в одном из сосудов до температуры /2 уровень жидкости в этом сосуде установился на высоте Н, а в другом – на высоте h. Найти коэффициент объемного расширения жидкости.

378. Найти объем шарика ртутного термометра, если известно, что при температуре t{) = О °С ртуть заполняет только шарик, а между делениями 0 и 100 °С объем канала V = 3 мм3. Коэффициент объемного расширения ртути а = 1,8 • 10~4 К-1, коэффициент линейного расширения стекла Р = 8 • Ю^К-1.

379. В кварцевый литровый сосуд диаметра d = 6 см до половины налили воду, а затем положили шар из эбонита, имеющий объем

V = 100 см3. На какую высоту Ah поднимется уровень воды при изменении температуры от г, = 10 °С до t2 = 70 °С? Коэффициент объемного расширения воды а = 3 • 10-4 К-1, коэффициент линейного расширения эбонита Р = 8- 10-5 К-1. Тепловым расширением кварца пренебречь.

380. В кварцевый сосуд объема Vt = 2,5 л помещен латунный цилиндр массы т2 = 8,5 кг. Остальная часть сосуда заполнена водой. При нагревании сосуда вместе с содержимым на

At = 3 °С уровень воды в сосуде не изменился. Найти коэффициент объемного расширения воды а. Коэффициенты линейного расширения кварца и латуни Р, = ‘|'<Г

= 0,42 • 10-6 К_! и р2 = 0,2 • 10~4 К-1. Плотность латуни р2 = 8,5 • 103 кг/м3.

381. В колбу, плотно закрытую пробкой со вставленной в нее трубкой, до самой пробки налит керосин (рис. 56). Как изменится давление на дно колбы при рис ^ нагревании керосина на At = 30 °С, если объем колбы

V = 2 л, высота ее h = 20 см, сечение трубки 5 = 2 см2? Коэффициент объемного расширения керосина а = 10_3 К-1, его плотность до нагревания р = 0,8 • 103 кг/м3. Тепловым расширением колбы пренебречь.

§ 13. Количество теплоты.

Коэффициент полезного действия

Количеством теплоты называют энергию, переданную от одного тела к другому без совершения работы.

При изменении температуры тела количество переданной теплоты вычисляется по формуле

Q = cm{t2 -t]) = cmAt = стАТ, (2)

где с – удельная теплоемкость вещества, t и t2 – начальная и конечная температуры тела.

Превращение жидкости в пар происходит при постоянной температуре. Количество теплоты, переданной при этом жидкости, вычисляется по формуле

Qn = hn,

где X – удельная теплота парообразования. При конденсации пара такое же количество теплоты выделяется:

QK = -hn.

Плавление кристаллического тела также совершается при постоянной температуре и требует передачи телу количества теплоты

= гт,

где г – удельная теплота плавления. При кристаллизации то же количество теплоты выделяется:

??кГ = ~гт.

Если внутри системы, изолированной от окружающих тел, не совершается механической работы, то для нее справедливо уравнение теплового баланса:

Q + (?2 + + Qn = 0′ (3)

где (2|, Qz, • ••> Qn ~ количества теплоты, полученные (положительные) или отданные (отрицательные) телами системы. Эти количества теплоты выражаются вышеприведенными формулами.

382. Латунный сосуд массы т = 0,2 кг содержит т{ = 0,4 кг анилина при температуре г, = 10 °С. В сосуд долили т2 = 0,4 кг анилина, нагретого до температуры t2 = 31 °С. Найти удельную теплоемкость са анилина, если в сосуде установилась температура

0 = 20 °С. Удельная теплоемкость латуни с = 0,4 кДж/(кг • К).

383. В сосуд объема V с теплонепроницаемыми стенками, заполненный газом с молярной массой |j. при температуре Т и давлении р, внесен медный шарик массы тм, имеющий температуру Тм. Какая температура 0 установится в сосуде? Удельные теплоемкости газа и меди равны с и см. Газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль • К).

384. В сосуде смешиваются три химически не взаимодействующие жидкости, имеющие массы m{ = 1 кг, т2 = 10 кг, т3 = 5 кг, температуры t{ = 6 °С, t2 = ^40 °С, t3 – 60 °С и удельные теплоемкости С| = 2 кДж/(кг • К), с2 = 4 кДж/(кг • К), с3 = 2 кДжДкг • К). Найти температуру 0 смеси и количество теплоты, необходимое для последующего нагревания смеси до t = 6 °С.

385. В два одинаковых сосуда, содержащих воду (в одном масса воды гп = ОД кг при температуре Г, = 45 °С, в другом масса воды т2 = 0,5 кг при температуре t2 = 24 °С), налили поровну ртуть. После установления теплового равновесия в обоих сосудах оказалось, что температура воды в них одна и та же и равна 0 = 17 °С. Найти теплоемкость Сс сосудов. Удельная теплоемкость воды с = 4,2 кДж/(кг • К).

Предыдущая 1 .. 19 20 21 22 23 24 25 > 26 27 28 29 30 31 .. 144 >> Следующая

Источник