Какое количество теплоты потребуется чтобы в алюминиевом котелке массой 300: Какое количество теплоты потребуется чтобы в алюминиевом котелке массой 300 г нагреть 2 л воды

Решение задач. Количество теплоты. Удельная теплоемкость.

Решение задач.

Расчёт количества теплоты, необходимого для нагревания тела или выделяемого им при охлаждении:

Q = c m (t 2 – t 1 )

Q – количество теплоты

с- удельная теплоёмкость вещества

m — масса тела

t 1 — начальная температура тела

t 2 — конечная температура тела

На что больше расходуется энергии:

на нагревание чугунной кастрюли

или воды, налитой в нее,

если их массы одинаковы?

Q = m (t 2 – t 1 )

c

Алюминиевую и серебряную ложки одинаковой массы

опустили в кипяток.

Равное ли количество теплоты получат они от воды?

Q = m (t 2 – t

1 )

c

t °С

На одинаковых горелках нагревались вода, медь и железо равной массы.

Какой график построен

для воды,

какой – для меди,

какой для железа?

t, мин

Q = m (t 2 – t 1 )

c

Какое количество теплоты нужно передать … массой … кг для нагревания от … °С до … °С?

 

Дано:

нагреть Q = с m ( t 2 — t 1 )

с =

m = кг Q = • кг•( °С — °С)

t 1 = °С

t 2 = °С

Q — ?

840. Какое количество теплоты нужно передать железной заклепке массой 110 г для нагревания от 20 °С до 920 °С?

Дано:

 

нагреть Q = с m ( t 2 — t 1 )

с =

m = кг Q = • кг•( °С — °С)

t 1 = °С

t 2 = °С

Q — ?

m = 110 г = 0,11 кг

железо

460

0,11

460

20

920

0,11

20

920

Q = 45 540 Дж = 45,54 кДж

839. Какое количество теплоты нужно передать латунной болванке массой 15 кг для нагревания от 15 °С до 750 °С?

Дано:

 

нагреть Q = с m ( t 2 — t 1 )

с =

m = кг Q = • кг•( °С — °С)

t 1 = °С

t 2 = °С

Q — ?

латунь

400

15

400

15

750

15

15

750

Q = 4 410 000 Дж = 4 410 кДж = 4,41 МДж

845. Какое количество теплоты выделилось при охлаждении чугунной болванки массой 32 кг от 1115 °С до 15 °С?

Дано:

 

охладить Q = с m ( t 1 – t 2 )

с =

m = кг Q = • кг•( °С — °С)

t 1 = °С

t 2 = °С

Q — ?

чугун

540

32

540

15

1115

32

1115

15

Q = 19 008 000 Дж = 19 008 кДж = 19 МДж

В железном котле массой 5 кг вода массой 10 кг. Какое количество теплоты нужно передать котлу с водой для их нагревания от 10 до 100 °С?

Дано:

 

воду нагреть

 

железо нагреть

с = 4200

с = 460

m = 10 кг

m = 5 кг

t 1 = 10°С

t 1 = 10°С

t 2 = 100°С

t 2 = 100°С

Q 2 — ?

Q

1 — ?

Q 1 = с m ( t 2 — t 1 )

Q 2 = с m ( t 2 — t 1 )

Q 1 = 460 •5 кг• (100°С – 10°С) =

Q 2 = 4200 •10 кг•(100°С – 10°С) =

= 207 000 Дж

= 3 780 000 Дж

Q = Q 1 + Q 2

Q = 207 000 Дж + 3 780 000 Дж = 3 987 000 Дж = 3,99 МДж

848. Какое количество теплоты потребуется, чтобы в алюминиевом котелке массой 200 г нагреть 1,5 л воды от 20°С до кипения?

V= 1,5 л = 0,0015 м³

 

ρ = 1000

m = ρ V

m = 1000 •0,0015 м³

m=1,5 кг

Дано:

воду нагреть

алюминий нагреть

 

 

с = 4200

с = 920

m = 1,5 кг

m = 200 г = 0,2 кг

t 1 = 10°С

t 1 = 20°С

t 2 = 100°С

t 2 = 100°С

Q 2 — ?

Q 1 — ?

Q 2 = с m ( t 2 — t 1 )

Q 1 = с m ( t 2 — t 1 )

Q 2 =4200•1,5 кг•(100°С-20°С)=

Q 1 = 920 •0,2кг•(100°С- 20°С) =

= 14 720 Дж

= 504 000 Дж

Q = Q 1 + Q 2 Q = 14 720 Дж + 504 000 Дж = 518 720 Дж = 518,72 кДж

Смешали 80 л воды при температуре 10 °С и 120 л воды при температуре

60 °С. Определите, какая температура установилась?

Дано:

= 80 л = 0,08 м³

 

= 120 л = 0,12 м³

ρ = 1000

m = ρ V

= 1000 •0,8 м³=80 кг

= 1000 •0,12 м³=120 кг

 

вода нагревается вода охлаждается

с = 4200 с = 4200

= 80 кг = 120 кг

= 10°С = 60°С

-? -?

= с (- ) = с (- )

= –

 

уравнение теплового баланса

Q 1 = Q 2

с m 1 (t 3 — t 1 ) = с m 2 (t 2 – t 3 )

4200•80•(х – 10) = 4200•120•(60 – х)

 

80•(х – 10) = 120•(60 – х)

80х – 800 = 7200 – 120х

80х + 120х = 7200 +800

200х = 8000

х = = 40

m 1 (t 3 — t 1 ) = m 2 (t 2 – t 3 )

m 1 t 3 – m 1 t 1 = m 2 t 2 – m 2 t 3

m 1 t 3 + m 2 t 3 = m 2 t 2 + m 1 t 1

 

t 3 =

t 3 =

 

Почему в пустынях днем очень жарко,

а ночью температура падает ниже 0°С?

c

Почему климат островов гораздо умереннее и ровнее, чем климат больших материков?

c

с =

 

=

 

Q = c m (t 2 – t 1 )

=

 

II в.

I в.

1. Что потребует большего количества теплоты для нагревания на 10°С: 100 г воды или 100 г меди?

1. Что потребует большего количества теплоты для нагревания на 10°С: ведро воды или стакан воды?

А. 100 г воды Б. 100 г меди В. одинаково

А. ведро воды

Б. стакан воды В. одинаково

2. Какое количество теплоты потребуется для нагревания стального бруска массой 0,5 кг от 10 до 40 °С?

2. Какое количество теплоты необходимо для нагревания железного утюга массой 2 кг

от 20 до 320 °С?

Контрольные работы — персональный сайт учителей физики Гаряева АВ и Калинина ИЮ

Вариант №1

1.При трении головки спички о коробок, спичка воспламеняется. Объясните явление.

2.Какое количество теплоты отдаст стакан горячего (90⁰С) чая, остывая до комнатной температуры (20⁰С)? Массу чая принять равной 200 г.

3.Зачем в южных широтах нашей Родины местные жители во время сильной жары носят шапки-папахи и ватные халаты?

4. Сколько теплоты выделится при полном сгорании сухих березовых дров объемом 5 м³?

5.Вода в двух непрозрачных сосудах в начале находилась при одной и той же температуре, отмеченной на рисунке пунктиром. Затем сосудам были сообщены равные количества теплоты. Температура воды в них повысилась. Определите, в каком из сосудов (№1 или №2) воды больше и во сколько раз?

———————————————————————————————————————————

Вариант №2

1.Если трубу поднести к пламени так, как показано на рисунке а, то пламя разгорается сильнее, а если поставить, как на рисунке б, то пламя гаснет. Объясните почему.

2.Какое количество теплоты потребуется для нагревания латуни массой 250 г от 20 до 620⁰С?

3.Когда парусным судам удобнее входить в гавань – днем или ночью?

4.Самолеты А и Б, равные по массе, летят с одинаковой скоростью, но А выше, чем Б. Одинаковой ли внутренней энергией они обладают?

5.Как надо понимать, что удельная теплоемкость цинка 380 Дж/кг ∙⁰С?

—————————————————————————————————————————-

Вариант №3

1.Чай сохраняют горячим в термосе. Можно ли в термосе сохранить холодным взятый из холодильника морс?

2.Почему малая удельная теплоемкость ртути по сравнению с удельными теплоемкостями других жидкостей является одним из преимуществ ртути для применения ее в термометрах?

3.На что больше расходуется энергии: на нагревание чугунного горшка или воды, налитой в него, если их масса одинакова?

4.Сколько теплоты пошло на нагревание масла, налитого в мензурку, если его начальная температура была 10⁰С? Ответ выразите в джоулях.

5.Троллейбус затормозил и остановился. В какой вид энергии превратилась кинетическая энергия троллейбуса?

———————————————————————————————————————————

Вариант №4

1. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании 100 г спирта?

2.Два одинаковых стальных шарика упали с одной и той же высоты. Первый упал в мягкий вязкий грунт, а второй, ударившись о камень, отскочил и был пойман рукой на некоторой высоте. У какого шарика энергия изменилась больше?

3.Какое количество теплоты отдаст кирпичная печь массой 0,3 т, если она охладится на 20 ⁰С?

4.Необходимо быстрее охладить воду, налитую в бак. Что лучше сделать – поставить бак на лед или положить лед на крышку бака?

5.В каком из сосудов (№1 или №2) газ обладает большей внутренней энергией, если известно, что масса газа одинакова? Почему? Какая часть внутренней энергии (энергия движения частиц или энергия их взаимодействия) играют в данном случае главную роль при сравнении?

———————————————————————————————————————————-

Вариант №5

1.Один лист бумаги поднесен к свече с боку (рис. а), а другой – на такое же расстояние сверху (рис. б). Почему первый из этих листов не загорается, а второй тотчас же воспламеняется?

2.На плиту, температурой которой 200⁰С, поставлен чугунный утюг массой 2 кг и медный котелок массой 0,5 кг. Какое из этих тел нагревается быстрее? Почему? Какому из них потребуется для этого меньшее количество теплоты? Во сколько раз?

3.Каким из трех способов теплопередачи Солнце отдает часть тепла Земле и другим планетам?

4.Почему в приморских странах климат умереннее, чем в областях, находящихся в глубине материков?

5.Кирпич кажется на ощупь теплее, чем мрамор при той же температуре. Какой материал обладает лучшими теплоизоляционными свойствами? Почему?

———————————————————————————————————————————-

Вариант №6

1.Почему пила нагревается, если ею пилить длительное время?

2.В каком из этих чайников кипяток остынет быстрее?

3. В какой обуви больше мерзнут ноги зимой: в просторной или тесной? Почему?

4.Сколько теплоты надо затратить, чтобы нагреть чугунную сковороду массой 300 г от 20 до 270⁰С?

5.В какой мензурке (№1 или №2) температура воды будет выше, если им сообщить одинаковые количества теплоты?

———————————————————————————————————————————-

Вариант №7

1.Как простым способом можно воспрепятствовать нагреванию термометра электрической лампой, не передвигая их и не выключая лампы?

2.Изменилась ли внутренняя энергия чайной чашки, когда ее переставили со стола на полку серванта?

3.Латунная деталь массой 200 г имеет температуру 365⁰С. Какое количество теплоты она может передать окружающим телам, охлаждаясь до 15⁰С?

4.Какова причина порчи медицинского термометра, оставленного по недосмотру на подоконнике в солнечный день?

5. Опишите превращения энергии, которые будут происходить при падении на пол резинового и пластилинового шаров. В чем различие этих процессов?

———————————————————————————————————————————-

Вариант №8

1.Почему температура воздуха в шинах автомобиля на стоянке меньше, чем во время движения? (Температура окружающего воздуха в обоих случаях одна и та же).

2.В сосуды налиты равные массы кипятка. В один из сосудов опущен медный шар, а в другой алюминиевый. В каком из сосудов температура воды при этом понизится больше? (начальные температуры шаров и их массы одинаковы).

3.На нагревание 1 кг свинца на 100⁰С расходуется 13000 Дж теплоты. Определите удельную теплоемкость свинца.

4.При полном сгорании тротила массой 10 кг выделяется 1,5∙10⁸ Дж энергии. Чему равна удельная теплота сгорания тротила?

5.Три предмета равной массы и одинаковой температуры – из латуни, чугуна и свинца погрузили в горячую воду. а) До одинаковой ли температуры нагрелись эти предметы? б) Равные ли количества теплоты передала им при остывании вода? в) На одинаковую ли величину изменилась внутренняя энергия каждого предмета?

———————————————————————————————————————————-

Вариант №9

1.Известно, что чем больше скорость движения молекул тела, тем выше его температура. Почему же не нагревается пулька, выстрелянная в тире из пневматического ружья, хотя все молекулы движутся к мишени с большой скоростью?

2.В комнате стоят два сосуда. Один наполнен горячей водой, другой – маслом. Массы и температуры жидкостей одинаковы. Какой из сосудов остынет быстрее? Как изменится при остывании жидкостей их внутренняя энергия? Почему?

3.С какой целью стены вагонов, предназначенных для перевозки скоропортящихся продуктов, обивают изнутри войлоком?

4.Ведро воды емкостью 10 л подняли из колодца, где температура 15⁰С, и поставили на солнце. Вода в ведре нагрелась на 5 ⁰С. На сколько изменилась его внутренняя энергия?

5.В топке котла парового двигателя сожгли торф массой 20т. Какой массой каменного угля можно было бы заменить сгоревший торф? (удельную теплоту сгорания торфа принять равной 1,5∙10⁷Дж/кг).

———————————————————————————————————————————-

Вариант №10

1.Почему алюминиевая кружка с чаем обжигает губы, а фарфоровая — нет?

2.Почему притертую стеклянную пробку легче вынуть из флакона, если потереть его горлышко сухой тряпкой или бумагой?

3.Можно ли ртутным термометром правильно измерить температуру капельки жидкости?

4.Чтобы нагреть 110 г алюминия на 94⁰С, требуется 9,1 кДж. Вычислите удельную теплоемкость алюминия.

5.Миллионы тонн воды поднимаются ежеминутно с земной поверхности в виде пара на высоту в несколько километров. За счет какой энергии совершается эта огромная механическая работа?

———————————————————————————————————————————-

Вариант №11

1. Как, имея в своем распоряжении накачанную камеру мяча, кусочки ваты и бумаги, доказать, что воздух в камере обладает внутренней энергией?

2.Целесообразно ли сады в северных и средних широтах разводить в низинах?

3.Смешали бензин объемом 1,5 л и спирт объемом 0,5 л. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании этого топлива?

4.Какое количество теплоты требуется для нагревания до 100 ⁰С алюминиевого бака емкостью 10 л, наполненного водой при температуре 20⁰С? Масса самого бака 1 кг.

5.Кусок дерева, всплывая в воде, приобрел некоторую скорость и, следовательно, кинетическую энергию. Согласно закону сохранения энергии должны существовать тела, которые отдали такое же количество энергии. Какое же тело отдало энергию в данном случае?

———————————————————————————————————————————-

Вариант №12

1.Почему не замерзает картофель зимой, если он зарыт в яму?

2. При осмотре вагонов смазчик касается рукой подшипника вагонных осей. Как он при этом определяет, что подшипник требует дополнительной смазки?

3.На сколько градусов можно нагреть 100 л воды при сжигании 0,5 кг древесного угля, если считать , что вся теплота пойдет на нагревание воды?

4.В ванну налили 100 л воды при температуре 12⁰С, после чего добавили 50 л горячей воды при температуре 86⁰С. Чему равна температура смеси? Теплоту, которая пошла на нагревание ванны, не учитывать.

5.Камень лежал на земле (рис. а), его подняли и положили на скамейку (рис. б), а затем подбросили вверх (рис. в). Изменилась ли внутренняя энергия камня при таких изменениях его положения?

———————————————————————————————————————————-

Вариант №13

1.До какой температуры нагреется котел с 3 м³ воды, если затратить 40 кг каменного угля, теплота сгорания 7000 ккал/кг? (КПД котла равен 60% и начальная температура 10⁰С).

2.Почему чистое оконное стекло под действием солнечных лучей не нагревается, а стекло закопченное нагревается?

3.В алюминиевую и стеклянную кастрюли одинаковой емкости наливают горячую воду. Какая из кастрюль быстрее примет температуру налитой в нее воды?

4.Середина дна сосуда с жидкостью подогревается свечкой. Покажите стрелками направление струй жидкости в этом сосуде?

5.Сколько теплоты необходимо затратить, чтобы нагреть кусок меди массой 180 г на 10⁰С?

———————————————————————————————————————————

Вариант №14

1.Какой из стаканов (№1 или №2) при наливании кипятка с большей вероятностью останется цел?

2.Какое количество теплоты потребуется, чтобы увеличить на 10 ⁰С температуру куска олова массой 500 г?

3.В каком из цилиндров (№1 или №2) одна и та же масса газа обладает большей внутренней энергией, если температура газа не изменяется?

4. Какой массой природного газа можно заменить водород, находящийся в баллоне вместимостью 10 м³, чтобы получить то же количество теплоты, что и при сжигании водорода?

5.Кинетическая энергия пули 25 Дж. Попав в доску, пуля застряла в ней. Как изменилась при этом ее механическая энергия? Внутренняя энергия её и доски?

——————————————————————————————————-

Вариант №15

1.Какой из трех способов передачи теплоты играет наибольшую роль в работе центрального водяного отопления?

2.Известно, что для нагревания 1 кг олова на 1⁰С необходимо 0,05 ккал теплоты, никеля – 0,11 ккал, бетона – 0,21 ккал. Каковы удельные теплоемкости этих веществ?

3.Медная кастрюля, имеющая массу 500 г, содержит 1 кг воды при температуре 20⁰С. Сколько воды при 100⁰С нужно долить в кастрюлю, чтобы температура смеси получилась 50⁰С?

4.Стальная деталь массой 20 кг при обработке на токарном станке нагревается на 50⁰С. Какая механическая работа совершается двигателем станка по нагреванию детали?

5.Почему иногда крышка чайника, в котором кипит вода, подпрыгивает, а иногда – нет?

———————————————————————————————————————————

Вариант №16

1.Что обладает лучшей теплопроводностью – жидкая ртуть или её пары? Свой ответ обоснуйте.

2.Зачем в железнодорожных вагонах-ледниках, служащих для перевозки фруктов, мяса, рыбы и других скоропортящихся продуктов, промежутки между двойными стенками заполняют войлоком или несколькими слоями каких-либо пористых веществ, а снаружи вагоны окрашивают в белый или светло-желтый цвет?

3.В фарфоровую чашку массой 100 г при температуре 20⁰С влили 200 см³ кипятка. Окончательная температура оказалась равной 93⁰С. Определите удельную теплоемкость фарфора.

4.На сколько джоулей увеличится внутренняя энергия камня, если он упадет на землю? (Изменением при внутренней энергии земли и воздуха пренебречь. )

5.На сколько градусов Цельсия нагреются 3 кг воды, если вся теплота, выделившаяся при полном сгорании 10 г спирта, пошла на ее нагревание?

———————————————————————————————————————————

Вариант №17

1.Какое количество теплоты потребуется, чтобы в алюминиевом котелке массой 200 г нагреть 1,5 л воды от 20⁰С до кипения?

2.В каком случае грелка будет лучше отвечать своему назначению: если ее наполнить водой или песком, нагретым до такой же, как и вода, температуры?

3.Определите К.П.Д. самовара, если для нагревания в нем 6 л воды от 12^оС до кипения требуется 0,15 кг древесного угля?

4.Почему холодильники красят в белый цвет?

5.Почему нагревается насос при накачивании шины?

——————————————————————————————————————————

Вариант №18

1. Вспомните, как подпрыгивает брошенный на землю резиновый мяч. Расскажите о тех превращениях энергии, которые сопутствуют движению мяча.

2.Какой кирпич – обыкновенный или пористый – обеспечит лучшую теплоизоляцию здания? Почему?

3.Массы алюминиевой кастрюли и налитой в нее воды равны. На нагревание кастрюли или воды будет расходоваться меньше количество воды? Во сколько примерно раз.

4.В печи сгорели сухие сосновые дрова объемом 0,01 м³ и торф массой 5 кг. Сколько теплоты выделилось в печи?

5.Какое количество теплоты придет на нагревание от 20⁰С до 100⁰С бруска, размеры которого 10х5х2 см?

———————————————————————————————————————————-

Вариант №19

1.Кусок сахара раздроблен на мелкие кусочки, а потом растерт в порошок. В каком случае внутренняя энергия сахара больше?

2.Установлено, что теплопроводность жидкостей (за исключением расплавленных металлов) хуже, чем твердых тел, а газов хуже, чем жидкостей. Объясните этот факт на основе молекулярно-кинетической теории.

3.Сколько воды можно нагреть на 10⁰С, сообщив ей 84 кДж теплоты?

4.На сколько градусов нагреются 50 л воды энергией, полученной от сгорания 2 кг сухих дров?

5.На сколько градусов Цельсия нагреется кусок меди массой 1 кг, если он упадет с высоты 500 м? Считать, что вся механическая энергия куска меди полностью превращается во внутреннюю.

———————————————————————————————————————————-

Вариант №20

1.Расскажите, основываясь на своих жизненных наблюдениях, что служит защитой от зимних морозов различным животным и птицам. Какую роль при этом играет теплопроводность меха, перьевого покрова, подкожного жира и т.п.?

2.Почему грязный снег в солнечную погоду тает быстрее, чем чистый?

3.На сколько градусов повысится температура 4 л воды, если она получит количество теплоты, равное 168 кДж?

4. Сколько воды можно нагреть на 100 ⁰С энергией выделившейся при сгорании 200 г керосина, если не учитывать потерь энергии?

5.В воду бросили одинаковой массы и нагретые до одинаковой температуры железную и медную заклепки. Которая из заклепок быстрее охладится?

———————————————————————————————————————————-

Вариант №21

1.Какие превращения энергии происходят при катании ребят с гор на санках?

2.Заготовку из латуни массой 5 кг нагрели от 15 до 215⁰С. Какое для этого потребовалось количество теплоты?

3.На каком из участков поля – покрытом снегом или льдом – лучше сохраняются озимые посевы?

4.Металлический предмет массой 200 г, нагретый предварительно в кипящей воде до температуры 100 ⁰С, опущен в воду, масса которой 400 г и температура 22⁰С. Спустя некоторое время температура воды и предмета стала равной 25⁰С. Какова удельная теплоемкость металла?

5.В каком платье летом менее жарко: в белом или темном? Объясните почему.

———————————————————————————————————————————-

Вариант №22

1.В одном сосуде – разреженный газ. В другом, таком же сосуде – сжатый газ. Какой из газов будет иметь больший запас потенциальной энергии молекул? Почему?

2.Внесите в комнату кусок кирпича и гранита. Проверьте на ощупь, какой кусок будет казаться теплее. Какой из этих строительных материалов обладает лучшей теплопроводностью?

3.Что будет показывать термометр, установленный на искусственном спутнике Земли на теневой его стороне?

4.Какое количество теплоты пошло на нагревание от 20 до 1220⁰С стальной заготовки коленчатого вала компрессора массой 35 кг?

5.Сколько надо сжечь спирта, чтобы нагреть 2 кг воды от 14 до 50 ⁰С, считая, что вся теплота пойдет на нагревание воды?

———————————————————————————————————————————

Вариант №23

1. Какое количество теплоты отдает за сутки вода, поступающая в радиаторы водяного отопления при 80⁰С и выходящая из них при 65⁰С, если за 1ч через радиаторы протекает 120 л воды?

2.Для восстановления гладкости льда на катках применяют поливку его горячей водой. Почему холодная вода для этого менее пригодна?

3.Сколько энергии необходимо для плавления железного металлолома массой 4 т, если начальная температура железа равна 39⁰С?

4.Можно ли получить золотой пар?

5.Сколько теплоты выделится при полном сгорании сухих березовых дров объемом 5 м³?.

———————————————————————————————————————————-

Вариант №24

1.Докажите рассуждением, что тепло Солнца передается на Землю только путем излучения.

2.С какого из стержней гвоздики, приклеенные парафином, отпадут быстрее? Почему?

3.Известно, что теплота сгорания сухих дров 1∙10⁷ Дж/кг, керосина 4,6∙10⁷ Дж/кг. Объясните, как вы это понимаете.

4.Ведро воды вместимостью 10 л подняли из колодца, где температура 15 ⁰С, и поставили на солнце. Вода в ведре нагрелась на 50 ⁰С. На сколько изменилась при этом ее внутренняя энергия?

5.На плиту, температура которой 200 ⁰С, поставили чугунный утюг массой 2 кг и медный котелок массой 0,5 кг. Какое из этих тел нагреется быстрее? Почему? Какому из них потребуется для этого меньшее количество теплоты? Во сколько раз? Начальная температура предметов 20 ⁰С.

———————————————————————————————————————————-

Вариант №25

1.Всегда ли газ при охлаждении отдает такое же количество теплоты, какое было затрачено на его нагревание, если изменение температуры одинаково в обоих случаях?

2.Имеются спиртовка и пробирка с водой, на дне которой находится кусочек льда (чтобы лед не всплывал, в него вморожены свинцовые дробинки). Как надо поступить, чтобы вода в пробирке закипела, а лёд на дне не растаял?

3.Какое количество теплоты выделится при полном сгорании 300 кг древесного угля?

4.В какой обуви больше мерзнут ноги зимой: в просторной или тесной?

5.Алюминиевая, стальная и свинцовая плитки массой по 1 кг остывают на 1⁰С. Какое количество теплоты выделится при остывании каждой плитки? Как изменится при этом ее внутренняя энергия?

———————————————————————————————————————————-

Вариант №26

1.В одном сосуде находится вода, в другом – лед. Массы воды и льда одинаковы. Вода или лед имеет больший запас внутренней энергии? Почему?

2.Летом лед сохраняют под слоем опилок и земли. Почему?

3.Почему виноград лучше всего растет и вызревает в средних широтах около стен зданий или каменных заборах, обращенных на юг?

4.Определите удельную теплоемкость металла, если для изменения температуры от 20 до 24 ⁰С у бруска массой 100 г, сделанного из этого металла, внутренняя энергия увеличилась на 152 Дж.

5.Смешали бензин объемом массой 2 кг и керосин массой 3 кг. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании этого топлива?

———————————————————————————————————————————

Вариант №27

1.Два алюминиевых бруска имеют одинаковую температуру, но различную массу. Какой из двух данных брусков обладает большей внутренней энергией? Почему?

2.Имеются две кружки одинаковой вместимости. Одна кружка изготовлена из алюминия, другая – из фарфора. Какая из кружек быстрее примет температуру налитой в нее жидкости?

3.Почему в холодном помещении, прежде всего, мерзнут ноги?

4.Каким количеством теплоты можно нагреть 0,3 кг воды от 12 до 20⁰С?

5.На нагревание кирпича массой 4 кг на 63 ⁰С затрачено такое же количество теплоты, как и на нагревание воды той же массы на 13,2 ⁰С. Определите удельную теплоемкость кирпича.

——————————————————————————————————————————-

Вариант №28

1. Почему весной снег тает быстрее в городе, чем в поле?

2.Половина ледяной поверхности пруда была покрыта с начала зимы толстым слоем снега, а другая половина расчищена для катания на коньках. На какой половине толщина льда больше?

3.Трубка наполнена дымом. Покажите стрелками движения воздуха в трубке.

4.Внутренняя энергия 1 кг меди увеличилась на 760 Дж. На сколько градусов нагрели кусок меди?

5.Какое количество теплоты требуется для нагревания куска стали массой 0,5 кг от 20 до 30⁰С?

———————————————————————————————————————————

Вариант №29

1.После обработки на точильном круге зубило становится горячим. Зубило, вынутое из горна, тоже горячее. Одинакова ли причина повышения температуры зубил?

2.В каком чайнике вода скорее нагреется: в новом или старом, на стенках которого имеется накипь? (Чайники одинаковые).

3.Вычислите, на сколько градусов нужно повысить температуру куска свинца массой 100 г, чтобы внутренняя энергия его увеличилась на 280 Дж.

4.Сколько нужно сжечь каменного угля, чтобы выделилось 1,5∙10⁸ Дж энергии; 1,8∙10⁵ кДж энергии?

5.В каком чайнике – белом или темном – горячая вода дольше сохраняется горячей? В каком чайнике она быстрее закипает?

———————————————————————————————————————————-

Вариант №30

1.Два медных бруска имеют одинаковую температуру, но различную массу. Какой из двух данных брусков обладает меньшей внутренней энергией? Почему?

2.У первого сосуда стенки сплошные, а второй сосуд имеет двойные стенки, между которыми находится воздух. В каком из сосудов вода остынет быстрее? Почему?

3.Какие почвы при одинаковых условиях сильнее прогреваются на солнце – подзолистые или черноземные? Почему?

4.На рисунке стрелками покажите направление потоков воздуха около пламени спиртовки.

5.Сравните количества теплоты, которые потребуются для нагревания на 20 ⁰С железного и алюминиевого бруска, если: а) массы брусков 20 кг; б) объемы брусков 20 дм³.

OpenStax College Physics Solution, глава 14, задача 13 (задачи и упражнения)

Chapter 14 question:

1PE2PE3PE4PE5PE6PE7PE8PE9PE10PE11PE12PE13PE14PE15PE16PE17PE18PE19PE20PE21PE22PE23PE24PE25PE26PE27PE28PE29PE30PE31PE32PE33PE34PE35PE36PE37PE38PE39PE40PE41PE42PE43PE44PE45PE46PE47PE48PE49PE50PE51PE52PE53PE54PE55PE56PE57PE58PE59PE60PE61PE62PE63PE64PE65PE66PE67PE68PE69PE70PE71PE72PE73PE74PE75PE76PE77PE78PE793 \textrm{ с}$

Видеорешение

Зарегистрируйтесь, чтобы просмотреть видеорешение!

Начать бесплатную неделю

Trustpilot

Рейтинг

ПлохоНе так уж плохоСреднеХорошоОчень хорошо

6 голосов со средней оценкой 3,5.

Скриншоты калькулятора

Стенограмма видео

Это ответы по физике в колледже с Шоном Дычко. В этом вопросе у нас есть 2,5 кг воды в 0,75-килограммовом алюминиевом горшке, и вода имеет начальную температуру 30 градусов по Цельсию, и мы сказали, что ее температура будет повышена до точки кипения, которая составляет 100 градусов по Цельсию, а затем 0,75 килограмма будет выкипело. Итак, сколько тепловой энергии требуется для всего этого. Это часть а. А затем часть б говорит, сколько времени это займет, учитывая мощность источника 500 Вт. Итак, у нас есть…. У нас есть части этого вопроса, можно сказать, три части. У нас есть энергия, необходимая для нагрева алюминия и изменения его температуры с 30 до 100, потому что алюминиевый горшок будет иметь ту же температуру, что и вода внутри него, а затем мы также хотим нагреть воду. Итак, эти два члена относятся к изменению температуры алюминия и воды от 30 до 100, а затем добавьте к этому количество энергии, необходимое для изменения состояния трех четвертей килограмма воды, и, таким образом, мы умножим эти три четверти килограмм массы скрытой теплотой парообразования воды. Таким образом, это изменение температуры может быть вынесено из этих двух условий, и мы записали это как T f минус T начальное , а затем мы умножаем массу алюминия на удельную теплоемкость алюминия плюс тот же соответствующий член для воды, а затем добавляем к этому скрытую теплоту парообразования, умноженную на испарившуюся массу, а затем подставляем числа . Таким образом, мы имеем конечную температуру 100 градусов Цельсия минус начальную температуру 30 градусов Цельсия как для алюминия, так и для воды, умноженные на три четверти килограмма алюминия, умноженные на 900 Дж на килограмм на градус Цельсия, удельную теплоемкость алюминия плюс 2,5 килограмма воды, умноженные на удельную теплоемкость. воды, а затем добавьте к этим трем четвертям килограмма испарившейся воды, умноженным на скрытую теплоту парообразования для воды 2256, умноженной на десять, на три джоуля на килограмм испарившегося вещества, а для этой тренировки на 2,47, умноженное на десять, на шесть джоулей. Теперь часть b спрашивает, сколько времени это займет, и поэтому мощность — это количество энергии, деленное на время a в … для передачи этой энергии, и мы решили для T путем умножения обеих сторон на T на P , и в левой части у нас есть T , а в правой части у нас есть Q на P . Итак, у нас есть ответ из части а, это будет энергия, разделенная на 500 ватт, что дает 4,94 умножить на десять в трех секундах.

Решения проблем, описанных в главе 14PE40PE41PE42PE43PE44PE45PE46PE47PE48PE49PE50PE51PE52PE53PE54PE55PE56PE57PE58PE59PE60PE61PE62PE63PE64PE65PE66PE67PE68PE69PE70PE71PE72PE73PE74PE75PE76PE77PE78PE79PE 9000PE

Тепло

Тепло – это передача тепловой энергии от одного объекта к другому за счет разницы температур. Тепло всегда переходит от более теплых объектов к более холодным объектам. Символом тепла в физике является Q, где положительные значения Q представляют тепло, поступающее в объект, а отрицательные значения Q представляют тепло, вытекающее из объекта.

Когда тепло поступает в объект или выходит из него, степень изменения температуры зависит от материала. Количество тепла, необходимое для изменения одного килограмма материала на один градус Цельсия (или один Кельвин), известно как удельная теплоемкость материала (или удельная теплоемкость), обозначаемая символом C.

Связь между теплотой и температурой определяется следующим уравнением, где Q — переданное тепло, m — масса объекта, C — удельная теплоемкость, а ΔT — изменение температуры (в градусах Цельсия или Кельвинах).

 

Вопрос: Алмаз весом в полкарота (0,0001 кг) поглощает пять джоулей тепла. Насколько увеличилась температура алмаза?

Ответ:

 

 

Вопрос: Трехкилограммовый алюминиевый котел наполнен пятью килограммами воды. Сколько теплоты поглощается кастрюлей и водой, когда они нагреваются с 25°C до 95°C?

Ответ: Пользуясь таблицей удельных теплоемкостей, вы можете найти количество теплоты, подведенное к каждому предмету в отдельности, а затем объединить их, чтобы получить общее добавленное тепло.

Таким образом, общее поглощенное тепло должно быть 1,65×10 ⁶ Дж.

 

 

Вопрос: Два массивных металлических блока помещены в изолированный контейнер. Если между блоками есть чистый поток тепла, они должны иметь разные

1. начальная температура
2. точки плавления
3. удельная теплоемкость
4. теплота плавления

Ответ: (1) так как теплота переходит от более теплых тел к более холодным.

 

 

Тепло может передаваться от одного объекта к другому тремя различными способами: теплопроводностью, конвекцией и излучением. Теплопроводность — это передача тепла вдоль объекта из-за столкновения частиц, составляющих объект. Когда вы втыкаете железный стержень в огонь, конец в огне нагревается, но со временем частицы, составляющие железный стержень возле огня, движутся быстрее, сталкиваясь с другими частицами в железе, ускоряя их, и так далее. и так далее, что приводит к передаче тепла по всей длине железного стержня до тех пор, пока конец, который вы держите подальше от огня, не станет очень горячим!

Конвекция , с другой стороны, является результатом движения энергичных (нагретых) частиц из одного места в другое. Отличным примером этого является конвекционная печь. В конвекционной печи молекулы воздуха нагреваются возле горелки или электрического элемента, а затем циркулируют по всей печи, передавая тепло по всему объему печи.

Излучение — передача тепла посредством электромагнитных волн. Представьте себе костер или камин холодным вечером. Когда вы хотите согреться, вы кладете руки перед собой, позволяя вашим рукам поглощать максимальное количество электромагнитных волн (в основном инфракрасных), исходящих от огня, делая вас красивыми и поджаренными!

При более внимательном рассмотрении теплопроводности скорость теплопередачи (H), измеряемая в джоулях в секунду или ваттах, зависит от величины перепада температур на объекте (ΔT), площади поперечного сечения объекта (A), длины объекта (L) и теплопроводности материала (k). Коэффициенты теплопроводности обычно указываются в задаче или вы можете посмотреть их в таблице коэффициентов теплопроводности.

 

 

Вопрос: Найдите скорость теплопередачи через окно толщиной 5 мм и площадью поперечного сечения 0,4 м ² , если температура внутри окна 300К, а снаружи 250К.