5. Скільки енергії необхідно витратити для перетворення в рідкий стан 3 кг парафіну, взятого за температури плавлення? (2 бали) 6. Яку кількість спирту можна перетворити в пару, якщо надати спирту 2,7 МДж тепла. Початкова температура спирту 78 °С. (1 бал) 7. Яка кількість теплоти потрібна для нагрівання і плавлення 250 г свинцю, початкова температура якого 27 °С? (2 бали) 8. На нагрівнику із ККД 45% в залізній каструлі масою 1,5 кг необхідно довести до кипіння 2 л спирту, що має температуру 25 °С. Визначте витрати природного газу на нагрівання спирту й каструлі. (3 бали) й​

Відповідь:

5.Дано:

m = 3 кг

лямбда (л) = 1,5×10^5 Дж/кг

t плавлення

Q = ?

Аналіз:

Q = л×m

Рішення:

Q = 3×1,5×10^5 = 450 кДж

Відповідь: 450 кДж

6.Для спирту питома теплота пароутворення за температури кипіння (при 78⁰С):

L = 8,5·10⁵ Дж/кг

Q = 2,7 МДж = 2,7·10⁶ Дж

З формули:

Q = m·L

знаходимо масу:

m = Q /L = 2,7· 10⁶/ (85·10⁵) ≈ 0,320 кг або 320 г

7. Дано:

m = 250 г = 0,250 кг

t₁ = 27°С

t₂ = 327°C - температура плавлення свинцю

c = 130 Дж / (кг·°С) - питома теплоємність свинцю

λ = 0,25·10⁵ Дж/кг

Q - ?

1)Нагріваємо свинець до температури плавлення:

Q₁ = c·m·(t₂ - t₁) = 130·0,250·(327 - 27) ≈ 9 750 Дж

2)Плавимо свинець:

Q₂ = λ·m = 0,25·10⁵·0,25 ≈ 6 250 Дж

3)Всього:

Q = Q₁ + Q₂ = 9 750  + 6 250 = 16 000 Дж  або  Q = 16 кДж

8. 1) Температура кипіння спирту:

t = 78°С

Його питома теплоємність:

с₁ = 2400 Дж/(кг·°С)

Щільність спирту:

ρ₁ = 800 кг/м³

Маса спирту:

m₁ = ρ₁·V₁ = 800·2·10⁻³ = 1,6 кг

Нагріваємо спирт:

Q₁ = с₁·m₁·(t-t₁) = 2400·1,6·(78-25) ≈ 204 кДж

2)Нагріваємо каструлю:

Q₂ = с₂·m₂·(t-t₁) = 460·1,5·(78-25) ≈ 37 кДж

3) Спалюємо газ:

Q₃ = m₃·q = 30 000·m₃ кДж

4) Врахуємо ККД:

Q₃ = 30 000·m₃/0,45 ≈ 67 000·m₃ кДж

5) Складемо рівняння теплового балансу:

Q₁ + Q₂ = Q₃

204 + 37 = 67 000·m₃

m₃ = (204+37)/67000 ≈ 6·10⁻³ кг або 6 грамм