На рисунке приведена зависимость количества теплоты $Q$, сообщаемой телу массой $m=2$ кг, изначально находившемуся в твёрдом состоянии, от температуры $t$ этого тела. Чему равна удельная теплота парообразования вещества, из которого состоит это тело? Ответ укажите в кДж/кг.

Показать решение

Процесс парообразования происходит при температуре 1745 $^{\circ}C$ \[Q=rm\] \[r=\frac{Q}{m}=\frac{2172,8\text{ кДж}-452,8\text{ кДж}}{2\text{ кг}}=860 \text{ кДж/кг}\]

Ответ: 860

Задание 2 #11003

Твёрдое тело остывает. На рисунке представлен график зависимости температуры тела от отданного им количества теплоты. Удельная теплоёмкость тела 100 Дж/(кг$\cdot$К). Чему равна масса тела? (Ответ дать в килограммах.)

Показать решение

Процесс остывания: \[Q=cm\Delta T\] Где $c$ – удельная теплоемкость, $m$ – масса, $\Delta T$ – изменение температуры \[m=\frac{Q}{c\Delta T}=\frac{60000\text{ Дж}}{100\text{ Дж/(кг$\cdot$К)}\cdot(380\text{ К}-320\text{ К})}=10 \text{ кг}\]

Ответ: 10

Задание 3 #10315

Во сколько раз $n$ уменьшится потребление электроэнергии морозильником, поддерживающим внутри температуру $t_0 = -18$ $^{\circ}C$, если из комнаты, температура в которой равна $t_1 = +27$ $^{\circ}C$, вынести морозильник на балкон, где температура равна $t_2 = -3$ $^{\circ}C$? Скорость теплопередачи пропорциональна разности температур тела и среды.

Показать решение

При работе морозильника из окружающей его среды внутрь постоянно идёт поток теплоты. Холодильный агрегат морозильника за счёт совершения работы передаёт эту теплоту обратно в окружающую среду, потребляя при этом электроэнергию из сети. Чем меньше будет этот поток, тем меньшую мощность морозильник будет потреблять из сети для компенсации поступления теплоты внутрь морозильника из окружающей среды.
Мощность потока тепла пропорциональна разности температур, то есть: \[P\sim (t_{\text{ср}}-t_0)\]
Таким образом, можем найти отношение мощностей: \[n=\frac{P_2}{P_1}=\frac{t_2-t_0}{t_1-t_0}=\frac{-3+18}{27+18}=\frac{1}{3}\] В 3 раза уменьшится.

Ответ: 3

Задание 4 #10314

В калориметре находится вода, масса которой $m_1=200$ г и температура 0 $^{\circ}$С. В него добавляют кусок льда, масса которого $m_2=20$ г и температура -5 $^{\circ}$С. Какой будет температура содержимого калориметра после установления в нём теплового равновесия? Ответ приведите в градусах Цельсия.

Показать решение

Количество теплоты, которое выделится при кристализации всей воды: \[Q=\lambda m_1=3,3\cdot10^5\text{Дж/кг}\cdot0,2\text{ кг}=66000\text{ Дж}\] Количество теплоты, которое неодходимо для нагревания льда до 0 $^{\circ}$С: \[Q=cm_2\Delta t=2100 \text{ Дж/(кг$\cdot$К)}\cdot0,02\text{ кг}\cdot5=210\text{ Дж}\] $c$ — удельная теплоемкость воды. Отсюда видно, что лед нагреется до 0 $^{\circ}$С и только часть воды кристализуется. Значит, температура теплового равновесия 0 $^{\circ}$С.

Ответ: 0

Задание 5 #10308

Чтобы нагреть 96 г молибдена на 2 К, нужно передать ему количество теплоты равное 48 Дж. Чему равна удельная теплоемкость этого вещества? Ответ дайте в Дж/(кг$\cdot$К).

Показать решение

При нагреваниии: \[Q=cm\Delta T,\] где $c$ — удельная теплоемкость молибдена, $m$ — масса молибдена, $\Delta T$ — изменение температуры.
Выразим удельную теплоемкость молибдена: \[c=\dfrac{Q}{m\Delta T}=\frac{48\text{ Дж}}{0,096\text{ кг}\cdot2\text{ К}}=250 \text{ Дж/(кг$\cdot$К)}\]

Ответ: 250

Задание 6 #10307

Какое количество теплоты необходимо для нагревания $m=200$ г свинца от $T_1=300$ К до $T_2=340$ К? Удельная теплоёмкость свинца 130 Дж/(кг$\cdot$К). (Ответ дайте в джоулях.)

Показать решение

При нагреваниии: \[Q=cm\Delta T,\] где $\Delta T$ — изменение температуры. \[Q=0,2\text{ кг}\cdot130\text{ Дж/(кг$\cdot$К) }\cdot(340\text{ К} -300\text{ К})=1040\text{ Дж}\]

Ответ: 1040

Задание 7 #11004

На рисунке показан график изменения температуры вещества по мере поглощения им количества теплоты. Вещество находится в сосуде под поршнем. Масса вещества равна $m=1$ кг. Первоначально вещество было в жидком состоянии. Какова удельная теплота парообразования вещества? Ответ дайте в кДж/кг.

Показать решение

Процесс парообразования происходит при постоянной температуре \[Q=rm\] \[r=\frac{Q}{m}=\frac{(2-0,5)\cdot10^4\text{ Дж}}{1\text{ кг}}=15000\text{ Дж/кг}=15 \text{ кДж/кг}\]

Ответ: 15

1 2 ... 5