В сосуды налили по 400 г воды при температуре

В сосуды налили по 400 г воды при температуре thumbnail

Похожие вопросы:

Иконка предмета

Физика, 26.02.2019 16:50

Стеклянноый стакан массой 120г., имеющий температуру 15 градусов цельсия, налили 200 г. воды при температуре 100 градусов цельсия. при какой температуре установиться тепловое равновесие. 2_) для приготовления ванны необходимо
смешать холодную воду температурой 11 градусов цельсия и горячую воду температурой 66 градусов цельсия. какое количество той и другой воды необходимо взять для получения 110 литров воды с температурой 36 градусов цельсия? 3) на
спиртовке нагрели воду массой 100 грамм от 16 до 71 градуса цельсия. при при этом был сожжен спирт массой 10 грамм. найдите кпд

Ответов: 3

Иконка предмета

Физика, 15.03.2019 12:40

Для определения температуры в печи нагретый в ней стальной болт массой 0,3 кг бросили в медный сосуд массой 0,2 кг содержащий 1,2 кг воды при 15 градусах цельсия. температура воды повысилась до 32.вычислите температуру печи. решите ! надо, сама не могу, т.к. в дуб дубом..

Ответов: 1

Иконка предмета

Физика, 20.03.2019 13:10

1.в сосуд налили 25л воды при температуре 20с. чему равна масса горячей воды при температуре 80с, которую нужно долить всосуд, чтобы в нем установилась температура 30с? 2.в стеклянный стакан массой 100г имеющий температуру 20градусов налили воду при температуре 80градусов через некоторое время температура воды стала 70 градусов. какова масса воды налитой в стакане

Ответов: 3

Иконка предмета

Физика, 28.03.2019 04:20

1. в сосуд налили 25 л воды при температуре 20 градусов. чему равна масса горячей воды при температуре 75 градусов, которую нужно долить в сосуд, чтобы в нём установилась температура 30 градусов? 2. в стеклянный стакан массой 50 г, имеющий температуру 25 градусов, налили воду при температуре 80 градусов. через некоторое время температура воды стала равной 70 градусов. какова масса воды, налитой в стакан?

Ответов: 1

Иконка предмета

Физика, 18.05.2019 03:30

Народ, надо, 1.сосуд заполнен воздухом. можно считать, что воздух представляет собой идеальный газ с молярной массой 29*10^-3 кг/моль. известно, что средняя квадратичная скорость поступательно движения молекул равна 600м/с. какова температура, установившаяся в сосуде? 2.воду массой 500г при температуре 95 градусов цельсия налили в теплоизолированый сосуд, где находился твердый нафталин при температуре 80градусов цельсия. после установления теплового равновесия температура воды оказалась равной 80градусов цельсия, при этом весь нафталин перешел в жидкое состояние. пренебрегая потерями тепла, оцените, чему равна масса нафталина в сосуде. температура плавления нафталина=80 градусов цельсия. удельная теплота плавления нафталина равна 150 кдж/кг. удельная теплоемкость воды c=4.2 кдж/(кг*к)

Ответов: 2

Иконка предмета

Физика, 25.05.2019 21:50

Валюминиевый сосуд массой 45 г налили 150 г воды при температуре 20 градусов цельсия. в сосуд опустили цилиндр массой 200г, температура которого 95 градусов цельсия, при этом температура воды повысилась до 30 градусов. определите удельную теплоемкость вещества, из которого изготовлен цилиндр.

Ответов: 3

Иконка предмета

Физика, 31.05.2019 04:50

Вкастрюлю где находится вода объёмом 2 литра при температуре 25 градусов цельсия налили 3 литра кипятка. какая температура воды установилась?

Ответов: 2

Иконка предмета

Физика, 31.05.2019 10:20

1. к 50г воды при температуре 8 градусов цельсия добавили 20г воды с температурой 50 градусов цельсия. найти установившуюся температуру воды в градусах цельсия. 2. в сосуд, содержащий 270г воды при температуре 12 градусов цельсия, опустили кусок алюминия массой 200г при температуре 100 градусов цельсия. температура теплового равновесия 23 градуса цельсия. определить удельную теплоемкость алюминия. удельная теплоемкость воды 4200дж/(к гс)

Ответов: 1

Иконка предмета

Математика, 05.07.2019 17:40

Медный сосуд массой 500г содержит 2 литра воды при температуре 10 градусов c. до какой температуры можно нагреть воду, сжигая спирт массой 50г? кпд горелки равен 50%. если можно дайте ответ в развёрнутом виде)

Ответов: 1

Иконка предмета

Физика, 05.08.2019 21:20

Вванну налили 80 л воды при температуре 10 градусов цельсия. сколько литров воды при температуре 100 градусов цельсия нужно добавить в ванну ,чтобы температура воды в ней стала 25 градусов по цельсию? массой ванны пренебречь

Ответов: 3

Иконка предмета

Физика, 16.08.2019 19:30

1. в сосуд налили 25 л воды при температуре 20 градусов. чему равна масса горячей воды при температуре 80 градусов, которую нужно долить в сосуд, чтобы в нём установилась температура 30 градусов? 2. в стеклянный стакан массой 50 г, имеющий температуру 25 градусов, налили воду при температуре 80 градусов. через некоторое время температура воды стала равной 70 градусов. какова масса воды, налитой в стакан?

Ответов: 2

Иконка предмета

Физика, 09.09.2019 04:40

Вванну налили 80 л воды при температуре 10 градусов цельсия. сколько литров воды при температуре 100 градусов цельсия нужно добавить в ванну ,чтобы температура воды в ней стала 25 градусов по цельсию? массой ванны пренебречь

Ответов: 1

У тебя есть свой ответ?

Решите в медный сосуд массой 400граммов налили 2 литра воды при температуре 20градусов цельсия. опр…

Отправлено

Вопросы по другим предметам:

Категория

Литература, 13.04.2020 16:53

Категория

Обществознание, 13.04.2020 16:53

Категория

Математика, 13.04.2020 16:53

Категория

Информатика, 13.04.2020 16:53

Категория

Категория

История, 13.04.2020 16:53

Категория

Математика, 13.04.2020 16:53

Категория

География, 13.04.2020 16:53

Категория

Литература, 13.04.2020 16:53

Категория

Математика, 13.04.2020 16:53

Источник

Задачи на количество теплоты с решениями

Формулы, используемые на уроках «Задачи на количество теплоты,
удельную теплоемкость».

Читайте также:  Лимфатический сосуд на руке

1 г = 0,001 кг;     1 т = 1000 кг;    1 кДж = 1000 Дж;    1 МДж = 1000000 Дж

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Задача № 1.
 В железный котёл массой 5 кг налита вода массой 10 кг. Какое количество теплоты нужно передать котлу с водой для изменения их температуры от 10 до 100 °С?

При решении задачи нужно учесть, что оба тела — и котёл, и вода — будут нагреваться вместе. Между ними происходит теплообмен. Их температуры можно считать одинаковыми, т. е. температура котла и воды изменяется на 100 °С — 10 °С = 90 °С. Но количества теплоты, полученные котлом и водой, не будут одинаковыми. Ведь их массы и удельные теплоёмкости различны.

В сосуды налили по 400 г воды при температуре

Задача № 2.
 Смешали воду массой 0,8 кг, имеющую температуру 25 °С, и воду при температуре 100 °С массой 0,2 кг. Температуру полученной смеси измерили, и она оказалась равной 40 °С. Вычислите, какое количество теплоты отдала горячая вода при остывании и получила холодная вода при нагревании. Сравните эти количества теплоты.

В сосуды налили по 400 г воды при температуре

Задача № 3.
 Стальная деталь массой 3 кг нагрелась от 25 до 45 °С. Какое количество теплоты было израсходовано?

В сосуды налили по 400 г воды при температуре

Задача № 4.
 В сосуде содержится 3 л воды при температуре 20 °С. Сколько воды при температуре 45 °С надо добавить в сосуд, чтобы в нём установилась температура 30 °С? Необходимый свободный объём в сосуде имеется. Теплообменом с окружающей средой пренебречь

В сосуды налили по 400 г воды при температуре

Задача № 5.
 На сколько градусов изменилась температура чугунной детали массой 12 кг, если при остывании она отдала 648000 Дж теплоты?

В сосуды налили по 400 г воды при температуре

Задача № 6.
 По графику определите удельную теплоёмкость образца, если его масса 50 г.

В сосуды налили по 400 г воды при температуре

В сосуды налили по 400 г воды при температуре

Задача № 7.
 Для нагревания медного бруска массой 3 кг от 20 до 30 °С потребовалось 12000 Дж теплоты. Какова удельная теплоемкость меди?

В сосуды налили по 400 г воды при температуре

Задача № 8.
 Нагретый камень массой 5 кг, охлаждаясь в воде на 1 °С, передает ей 2,1 кДж энергии. Чему равна удельная теплоемкость камня?

В сосуды налили по 400 г воды при температуре

Задача № 9.
 Какое количество теплоты потребуется для нагревания на 1 °С воды объемом 0,5 л; олова массой 500 г; серебра объемом 2 см3; стали объемом 0,5 м3; латуни массой 0,2 т?

В сосуды налили по 400 г воды при температуре

Задача № 10.
 Какое количество теплоты получили алюминиевая кастрюля массой 200 г и находящаяся в ней вода объемом 1,5 л при нагревании от 20 °С до кипения при температуре 100 °С?

В сосуды налили по 400 г воды при температуре

Задача № 11.
 а) Воздух, заполняющий объем 0,5 л в цилиндре с легким поршнем, нагрели от 0 до 30 °С при постоянном атмосферном давлении. Какое количество теплоты получил воздух? 
б) В порожнем закрытом металлическом баке вместимостью 60 м3 под действием солнечного излучения воздух нагрелся от 0 до 20 °С. Как и на сколько изменилась внутренняя энергия воздуха в баке? (Удельная теплоемкость воздуха при постоянном объеме равна 720 Дж/кг-°С.)

В сосуды налили по 400 г воды при температуре

Задача № 12.
  ОГЭ
 Металлический цилиндр массой m = 60 г нагрели в кипятке до температуры t = 100 °С и опустили в воду, масса которой mв = 300 г, а температура tв = 24 °С. Температура воды и цилиндра стала равной Θ = 27 °С. Найти удельную теплоёмкость металла, из которого изготовлен цилиндр. Удельная теплоёмкость воды св = 4200 Дж/(кг К).

В сосуды налили по 400 г воды при температуре

Краткая теория для решения Задачи на количество теплоты.

Задачи на количество теплоты

Конспект урока «Задачи на количество теплоты».

Посмотреть конспект урока по теме «Количество теплоты. Удельная теплоемкость»

Следующая тема: «ЗАДАЧИ на сгорание топлива с решениями».

Источник

1. На рисунке представлен график зависимости температуры t от времени τ для куска льда массой 480 г, помещённого при температуре −20 °С в калориметр. В тот же калориметр помещён нагреватель. Найдите, какую мощность развивал нагреватель при плавлении льда, считая эту мощность в течение всего процесса постоянной. Теплоёмкостью калориметра и нагревателя можно пренебречь. (Удельная теплота плавления льда — 330 кДж/кг.)

Решение.

Чтобы расплавить весь имеющийся лёд необходимо затратить энергию:

 

Здесь m — масса льда, λ — удельная теплота плавления льда.

Мощность нагревателя W — есть расход энергии в единицу времени. Время плавления определяем по графику:

 

Тогда, используя табличные данные и данные задачи, получаем:

 

Ответ: 330 Вт.

2. Сколько грам­мов воды можно на­греть на спир­тов­ке на 30 °С, если сжечь в ней 21 грамм спирта? КПД спир­тов­ки (с учётом по­терь теплоты) равен 30 %. (Удельная теп­ло­та сго­ра­ния спир­та 2,9·107Дж/кг, удель­ная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг·°С)).

Решение.

При на­гре­ва­нии тела на тем­пе­ра­ту­ру  тело по­лу­ча­ет ко­ли­че­ство теп­ло­ты  При сго­ра­нии тела вы­де­ля­ет­ся энер­гия  Учитывая, что КПД спир­тов­ки равен 30 %, получаем:

 

 

Ответ: 1450 г.

3. Теплоизолированный сосуд содержит смесь льда и воды, находящуюся при температуре 0 °С. Масса льда 40 г, а масса воды 600 г. В сосуд впускают водяной пар при температуре +100 °С. Найдите массу впущенного пара, если известно, что окончательная температура, установившаяся в сосуде, равна +20 °С.

Читайте также:  Как лечить лопнувшие сосуды на щеках

Решение.

Окончательная температура положительна, значит, весь лед расплавился, и вся получившаяся вода нагрелась.

При этом пар конденсировался и полученная вода остыла. С учетом этого запишем уравнение теплового баланса:

 

и выразим отсюда массу пара:
 

 

Здесь Qпол и Qотд — полученная и отданная теплота соответственно, m1, m2, m3 — массы льда, воды, пара соответственно, λ — удельная теплота плавления льда, c — удельная теплоемкость воды, τ — удельная теплота парообразования, t2 — конечная температура, t1 — исходная температура смеси лед-вода, t3 — температура пара.

Переведя граммы в килограммы и подставляя данные задачи и табличные данные, получаем:

 

Ответ: 25,4 г.

4. Литровую кастрюлю, пол­но­стью за­пол­нен­ную водой, из ком­на­ты вы­нес­ли на мороз. За­ви­си­мость тем­пе­ра­ту­ры воды от вре­ме­ни пред­став­ле­на на рисунке. Какое ко­ли­че­ство теп­ло­ты вы­де­ли­лось при кри­стал­ли­за­ции и охла­жде­нии льда?

 
Примечание.
Удельную теп­ло­ту плавления льда счи­тать равной 

Решение.

Поскольку объём воды равен од­но­му литру, масса воды равна од­но­му килограмму. Таким образом, кри­стал­ли­зо­вал­ся 1 кг льда, вы­де­лив при этом

 

Также тепло вы­де­ля­лось при охла­жде­нии льда:

 

Следовательно, при кристаллизации и охлаждении льда выделилось 372 кДж энергии.

 
Ответ: 372 кДж.

5. Сколько грам­мов спир­та нужно сжечь в спиртовке, чтобы на­греть на ней воду мас­сой 580 г на 80 °С? КПД спир­тов­ки (с учётом по­терь теплоты) равен 20%. (Удельная теп­ло­та сго­ра­ния спир­та 2,9·107Дж/кг, удель­ная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг·°С)).

Решение.

При на­гре­ва­нии тела на тем­пе­ра­ту­ру  тело по­лу­ча­ет ко­ли­че­ство теп­ло­ты  При сго­ра­нии тела вы­де­ля­ет­ся энер­гия  Учитывая, что КПД спир­тов­ки равен 20%, получаем:

 

 

Ответ: 33,6 г.

6. Какое ко­ли­че­ство теп­ло­ты вы­де­лит­ся при кри­стал­ли­за­ции 2 кг рас­плав­лен­но­го олова, взя­то­го при тем­пе­ра­ту­ре кристаллизации, и по­сле­ду­ю­щем его охла­жде­нии до 32 °С? (Удель­ная теплоёмкость олова — 230 Дж/(кг · °С).)

7. Тонкостенный сосуд содержит смесь льда и воды, находящуюся при температуре 0 °С. Масса льда 350 г, а масса воды 550 г. Сосуд начинают нагревать на горелке мощностью 1,5 кВт. Сколько времени понадобится, чтобы довести содержимое сосуда до кипения? Потерями теплоты и удельной теплоёмкостью сосуда, а также испарением воды можно пренебречь.

Решение.

Чтобы довести содержимое сосуда до кипения за время τ, необходимо расплавить лёд, а затем нагреть всю получившуюся воду до температуры кипения, следовательно, затратить энергию, равную

 

Здесь m1, m2, — массы льда и воды соответственно, λ — удельная теплота плавления льда, c — удельная теплоёмкость воды, t2 — температура кипения воды, t1 — исходная температура смеси лед-вода.

Мощность горелки W есть расход энергии в единицу времени, откуда находим τ:

 

Подставляя табличные данные и данные задачи, находим:

 

Ответ: 5,5 мин.

8. На ри­сун­ке представлен гра­фик зависимости тем­пе­ра­ту­ры от по­лу­чен­но­го количества теп­ло­ты для ве­ще­ства массой 1 кг. Пер­во­на­чаль­но вещество на­хо­ди­лось в твёрдом состоянии. Опре­де­ли­те удельную теплоёмкость ве­ще­ства в твёрдом состоянии.

Решение.

Удельная теплоёмкость — это ко­ли­че­ство теплоты, не­об­хо­ди­мое для того, чтобы на­греть вещество на 1 °C. Из гра­фи­ка видно, что для на­гре­ва­ния 1 кг ве­ще­ства на 200 °C по­тре­бо­ва­лось 50 кДж. Таким образом, удель­ная теплоёмкость равна:

 

Ответ: 

9. В тон­ко­стен­ный сосуд на­ли­ли воду, по­ста­ви­ли его на элек­три­че­скую плит­ку мощ­но­стью 800 Вт и на­ча­ли нагревать. На ри­сун­ке пред­став­лен гра­фик за­ви­си­мо­сти тем­пе­ра­ту­ры воды t от вре­ме­ни τ. Най­ди­те массу на­ли­той в сосуд воды. По­те­ря­ми теп­ло­ты и теплоёмкостью со­су­да пренебречь.

10. Какое ко­ли­че­ство теплоты потребуется, чтобы в алю­ми­ни­е­вом чайнике мас­сой 700 г вски­пя­тить 2 кг воды? Пер­во­на­чаль­но чайник с водой имели тем­пе­ра­ту­ру 20 °С.

 
Примечание.
Удельную теплоёмкость алюминия считать равной 

Решение.

Для на­гре­ва­ния чайника необходимо

 

Для на­гре­ва­ния воды:

 

Всего потребуется

 

Ответ: 723,52 кДж.

11. Какое количество теплоты выделится при конденсации 2 кг пара, взятого при температуре кипения, и последующего охлаждения воды до 40 °С при нормальном атмосферном давлении?

Решение.

В данном случае тепло отдавали пар и получившаяся из него вода. Пар отдал:

 

вода отдала:
 

 

Таким образом:

 

Ответ: 5104 кДж.

12. Какое ми­ни­маль­ное ко­ли­че­ство теп­ло­ты не­об­хо­ди­мо для пре­вра­ще­ния в воду 500 г льда, взя­то­го при тем­пе­ра­ту­ре −10 °С? По­те­ря­ми энер­гии на на­гре­ва­ние окру­жа­ю­ще­го воз­ду­ха пренебречь.

Решение.

Для на­гре­ва­ния льда до тем­пе­ра­ту­ры плав­ле­ния необходимо:

 

Для пре­вра­ще­ния льда в воду:

 

Таким образом:

 

Ответ: 175 500 Дж.

13. В сосуд с водой по­ло­жи­ли кусок льда. Ка­ко­во от­но­ше­ние массы льда к массе воды, если весь лёд рас­та­ял и в со­су­де уста­но­ви­лась тем­пе­ра­ту­ра 0 °С? Теп­ло­об­ме­ном с окру­жа­ю­щим воз­ду­хом пренебречь. На­чаль­ные тем­пе­ра­ту­ры воды и льда опре­де­ли­те из гра­фи­ка за­ви­си­мо­сти тем­пе­ра­ту­ры t от вре­ме­ни τ для воды и льда в про­цес­се теплообмена.

Решение.

Лёд рас­та­ет за счёт того, что вода будет осты­вать и тем самым от­да­вать своё тепло. За­пи­шем это в фор­муль­ном виде:  где  — теп­ло­ём­кость воды,  — удель­ная теплота плав­ле­ния льда,  — масса воды и льда соответственно.

Таким образом, 

 
Ответ: 0,42.

14. Как из­ме­нит­ся внут­рен­няя энер­гия 500 г воды, взя­той при 20°С, при её пре­вра­ще­нии в лёд при тем­пе­ра­ту­ре 0 °С?

Решение.

При охлаждении воды до 0 °С выделится количество теплоты, равное:

 

Затем при кристаллизации воды выделится количество теплоты, равное:

 

Таким образом, всего вода отдаст  теплоты.

 
Ответ: 207 кДж.

15. В ста­кан мас­сой 100 г, долго сто­яв­ший на улице, на­ли­ли 200 г воды из лужи при тем­пе­ра­ту­ре +10 °С и опу­сти­ли в неё кипятильник. Через 5 минут ра­бо­ты ки­пя­тиль­ни­ка вода в ста­ка­не закипела. Пре­не­бре­гая по­те­ря­ми теп­ло­ты в окру­жа­ю­щую среду, най­ди­те мощ­ность кипятильника. Удель­ная теплоёмкость ма­те­ри­а­ла ста­ка­на равна 600 Дж/(кг · °С).

Читайте также:  Что делать при сосудов ног

16. Два од­но­род­ных ку­би­ка при­ве­ли в теп­ло­вой кон­такт друг с дру­гом (см. рисунок). Пер­вый кубик из­го­тов­лен из цинка, длина его ребра 2 см, а на­чаль­ная тем­пе­ра­ту­ра t1 = 1 °C. Вто­рой кубик из­го­тов­лен из меди, длина его ребра 3 см, а на­чаль­ная тем­пе­ра­ту­ра t2 = 74,2 °C. Пре­не­бре­гая теп­ло­об­ме­ном ку­би­ков с окру­жа­ю­щей средой, най­ди­те тем­пе­ра­ту­ру ку­би­ков после уста­нов­ле­ния теп­ло­во­го равновесия.

Примечание.

Плотности цинка и меди соответственно: 

Удельные теплоёмкости цинка и меди соответственно: 

Решение.

При на­гре­ва­нии(охлаждении) тела на тем­пе­ра­ту­ру  тело по­лу­ча­ет(отдаёт) ко­ли­че­ство теп­ло­ты  Более го­ря­чее тело передаёт тепло более холодному, за­пи­шем урав­не­ние теп­ло­во­го баланса:  Заметим, что теплоёмкости цинка и меди равны, по­это­му их можно сократить. Рас­кро­ем скобки:

 

Найдём массы кубиков:

 

Подставим эти зна­че­ния в фор­му­лу для ко­неч­ной температуры:

 

Ответ: 

17. Сколько лит­ров воды при 83 °С нужно до­ба­вить к 4 л воды при 20 °С, чтобы по­лу­чить воду тем­пе­ра­ту­рой 65 °С? Теп­ло­об­ме­ном с окру­жа­ю­щей средой пренебречь.

Решение.

Плотность воды равна 1 кг/л, теп­ло­ем­кость равна 4 200 Дж/кг. Таким образом, из­на­чаль­но мы имеем m0 = 4 кг воды при тем­пе­ра­ту­ре t0 = 20 °C. До­бав­ля­ет­ся некоторое ко­ли­че­ство воды мас­сой m1 при тем­пе­ра­ту­ре t1 = 83 °C. Ко­неч­ная температура смеси равна tкон, а её масса m+ m1.

Составим урав­не­ние теплового ба­лан­са для процесса:

 — от­дан­ное в про­цес­се тепло;
 — по­лу­чен­ное в про­цес­се тепло;

.
 

Таким образом,

 

следовательно, не­об­хо­ди­мо 10 л воды.
 
Ответ: 10.

18. В тон­ко­стен­ный сосуд на­ли­ли воду мас­сой 1 кг, по­ста­ви­ли его на элек­три­че­скую плит­ку и на­ча­ли нагревать. На ри­сун­ке пред­став­лен гра­фик за­ви­си­мо­сти тем­пе­ра­ту­ры воды t от вре­ме­ни τ. Най­ди­те мощ­ность плитки. По­те­ря­ми теп­ло­ты и теплоёмкостью со­су­да пренебречь.

Решение.

Мощность, это от­но­ше­ние теп­ло­ты ко времени, за ко­то­рую эта теп­ло­та по­лу­че­на  Теплота, по­лу­чен­ная телом при на­гре­ва­нии на тем­пе­ра­ту­ру  рас­счи­ты­ва­ет­ся по фор­му­ле  Ис­поль­зуя график, найдём мощ­ность плитки:

 

Ответ: 700 Вт.

19. 3 л воды, взя­той при тем­пе­ра­ту­ре 20 °С, сме­ша­ли с водой при тем­пе­ра­ту­ре 100 °С. Тем­пе­ра­ту­ра смеси ока­за­лась рав­ной 40 °С. Чему равна масса го­ря­чей воды? Теп­ло­об­ме­ном с окру­жа­ю­щей сре­дой пренебречь.

Решение.

Более хо­лод­ная вода на­гре­лась за счет осты­ва­ния го­ря­чей воды: . Масса воды вы­чис­ля­ет­ся по формуле: 

Выражаем массу го­ря­чей воды: 

 
Ответ: 1.

20. Килограммовый кусок льда внесли с мороза в тёплое помещение. Зависимость температуры льда от времени представлена на рисунке. Какое количество теплоты было получено в интервале времени от 50 мин до 60 мин?

Решение.

Исходя из графика, в интервале от 50 до 60 минут происходил нагрев воды от 0 °C до 20 °C. Вычислим количество теплоты:

 

Ответ: 84 кДж.

21. В ста­кан мас­сой 100 г, долго сто­яв­ший на столе в комнате, на­ли­ли 200 г воды при ком­нат­ной тем­пе­ра­ту­ре +20 °С и опу­сти­ли в неё ки­пя­тиль­ник мощ­но­стью 300 Вт. Через 4 ми­ну­ты ра­бо­ты ки­пя­тиль­ни­ка вода в ста­ка­не закипела. Пре­не­бре­гая по­те­ря­ми теп­ло­ты в окру­жа­ю­щую среду, най­ди­те удель­ную теплоёмкость ма­те­ри­а­ла стакана.

22. Два од­но­род­ных ку­би­ка при­ве­ли в теп­ло­вой кон­такт друг с дру­гом. Пер­вый кубик из­го­тов­лен из меди, длина его ребра 3 см, а на­чаль­ная тем­пе­ра­ту­ра t1 = 2 °C. Вто­рой кубик из­го­тов­лен из алюминия, длина его ребра 4 см, а на­чаль­ная тем­пе­ра­ту­ра t2 = 74 °C. Пре­не­бре­гая теп­ло­об­ме­ном ку­би­ков с окру­жа­ю­щей средой, най­ди­те тем­пе­ра­ту­ру ку­би­ков после уста­нов­ле­ния теп­ло­во­го равновесия.

Примечание.

Плотности алю­ми­ния и меди соответственно: 

Удельные теплоёмкости алю­ми­ния и меди соответственно: 

Решение.

При на­гре­ва­нии(охлаждении) тела на тем­пе­ра­ту­ру  тело по­лу­ча­ет(отдаёт) ко­ли­че­ство теп­ло­ты  Более го­ря­чее тело передаёт тепло более холодному, за­пи­шем урав­не­ние теп­ло­во­го баланса:  Рас­кро­ем скобки:

 

Найдём массы кубиков:

 

Подставим эти зна­че­ния в фор­му­лу для ко­неч­ной температуры:

 

Ответ: 

23. Двигатель трак­то­ра со­вер­шил по­лез­ную ра­бо­ту 23 МДж, из­рас­хо­до­вав при этом 2 кг бензина. Най­ди­те КПД дви­га­те­ля трактора.

Решение.

При сго­ра­нии 2 кг бен­зи­на вы­де­ля­ет­ся  теплоты, где  — удель­ная теп­ло­та сго­ра­ния бензина. КПД рас­счи­ты­ва­ет­ся по формуле: 

 
Ответ: 25 %.

24. Автомобиль УАЗ из­рас­хо­до­вал 30 кг бен­зи­на за 2 ч. езды. Чему равна мощ­ность дви­га­те­ля автомобиля, если его КПД со­став­ля­ет 30%? (Удельная теп­ло­та сго­ра­ния бен­зи­на 4,6·107Дж/кг).

Решение.

Энергия, по­лу­чен­ная дви­га­те­лем от 30 кг бен­зи­на  КПД опре­де­ля­ет­ся как от­но­ше­ние по­лез­ной ра­бо­ты к энергии, по­треб­ля­е­мой дви­га­те­лем  Мощ­ность дви­га­те­ля — это от­но­ше­ние по­лез­ной ра­бо­ты со­вер­ша­е­мой дви­га­те­лем ко времени:

 

Ответ: 57,5 кВт.

25. В сосуд с водой по­ло­жи­ли кусок льда. Ка­ко­во от­но­ше­ние массы воды к массе льда, если весь лёд рас­та­ял и в со­су­де уста­но­ви­лась тем­пе­ра­ту­ра 0 °С? Теп­ло­об­ме­ном с окру­жа­ю­щим воз­ду­хом пренебречь. На­чаль­ную тем­пе­ра­ту­ру воды и льда опре­де­ли­те из гра­фи­ка за­ви­си­мо­сти  от вре­ме­ни  для воды и льда в про­цес­се теплообмена.

Решение.

Лед рас­та­ет за счёт того, что вода будет осты­вать и тем самым от­да­вать своё тепло. За­пи­шем это в фор­муль­ном виде:  где  — удель­ная теп­лоём­кость воды,  — удель­ная теплота плав­ле­ния льда,  — масса воды и льда соответственно.

Таким образом, 

 
Ответ: 2,38.

Источник