1.
Визначте
кількість теплоти необхідну для нагрівання 3
кг води від 20 до100 градусів.
2.
Металевий
брусок масою 100г перенесли з окропу,температура якого 100 градусів,у
калориметр, який містить 200 г води. Температура в калориметрі збільшилася
від16 до 20 градусів. Визначте питому теплоємність металу.
3.
Визначте кількість
теплоти необхідну для перетворення 1 кг льоду,який має температуру 0 градусів
на воду з температурою 20 градусів.
4.
Тепловий двигун з
ККД 30 % виконав корисну роботу 67,5 МДж. Визначте масу витраченого палива,якщо
питома теплота згоряння палива 45 МДж/кг.
5.
Воду масою 1кг,температура
якої 10 градусів,винесли взимку на вулицю,температура на вулиці -10 градусів.
Визначте кількість теплоти,яку вода віддасть зовнішньому повітрю.
Ответы на вопрос
1. Під час нагрівання кількість дорівнює Q = cmΔt.
Q = 4200 × 3 × 80 = 1008000 ≈ 1 МДж
2. Маємо 2 теплових процеси: нагрівання води і охолодження брускa. Відповідно до рівняння теплового балансу: Q₁ = Q₂
c₁m₁Δt₁ = c₂m₂Δt₂
c₁ = c₂m₂Δt₂ ÷ m₁Δt₁
c₁ = 4200 × 200 × 4 ÷ 100 ÷ 80 = 420 Дж/кг°С
3. Маємо 2 теплових процеси: плавлення льоду та кристалізація води. Q = Q₁ + Q₂
Q = λm + cmΔt = (λ + cΔt)m
Q = (336000 + 4200 × 20) × 1 = 420000 Дж = 420 кДж.
4. За означенням ККД: η = Ак ÷ Ап, Ап = qm
η = Aк ÷ qm
m = Aк ÷ ηq
m = 67,5 × 10⁶ ÷ 0,3 ÷ 45 ÷ 10⁶ = 5 кг
5. Маємо 3 теплових процеси: охолодження води, кристалізація води і охолодження льоду. Q = Q₁ + Q₂ + Q
Q = c₁mΔt₁ + λm + c₂mΔt₂
Q = (c₁Δt₁ + λ + c₂Δt₂)m
Q = (4200 × 10 + 336000 + 2100 × 10) × 1 = 399000 Дж ≈ 400 кДж.