Вопрос:

Вариант 2 1. Нагрели 3 кг стали на 50°С. Сколько теплоты потребовалось? *c = 500 Дж/(кг.°С)* 2. Расплавили 100 г свинца. Какая теплота потребовалась? * = 2,5-104 Дж/кг* 3. Смешали 2 кг воды при 80°С и 3 кг воды при 20°С. Найдите температуру смеси. 4. Охладили 0,5 кг серебра с 200°С до 50°С. Сколько теплоты выделилось? *c = 250 Дж/(кг·°С)* 5. Замерзло 0,5 кг расплавленного олова. Какая теплота выделилась? *λ = 5,9·104 Дж/кг*

Ответ:

  1. Дано:
    • Масса стали: $$m = 3 \text{ кг}$$
    • Удельная теплоемкость стали: $$c = 500 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$$
    • Изменение температуры: $$\Delta T = 50 \text{ °C}$$
    Найти: Количество теплоты $$Q$$. Решение: $$Q = mc\Delta T = 3 \text{ кг} \cdot 500 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 50 \text{ °C} = 75000 \text{ Дж} = 75 \text{ кДж}$$ Ответ: $$Q = 75 \text{ кДж}$$
  2. Дано:
    • Масса свинца: $$m = 100 \text{ г} = 0,1 \text{ кг}$$
    • Удельная теплота плавления свинца: $$\lambda = 2,5 \cdot 10^4 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$$
    Найти: Количество теплоты $$Q$$. Решение: $$Q = m\lambda = 0,1 \text{ кг} \cdot 2,5 \cdot 10^4 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} = 2500 \text{ Дж} = 2,5 \text{ кДж}$$ Ответ: $$Q = 2,5 \text{ кДж}$$
  3. Дано:
    • Масса горячей воды: $$m_1 = 2 \text{ кг}$$
    • Температура горячей воды: $$T_1 = 80 \text{ °C}$$
    • Масса холодной воды: $$m_2 = 3 \text{ кг}$$
    • Температура холодной воды: $$T_2 = 20 \text{ °C}$$
    • Удельная теплоемкость воды: $$c = 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$$
    Найти: Температура смеси $$T$$. Решение: Запишем уравнение теплового баланса: $$c m_1 (T_1 - T) = c m_2 (T - T_2)$$. Сокращаем на с и выражаем T: $$T = \frac{m_1 T_1 + m_2 T_2}{m_1 + m_2} = \frac{2 \text{ кг} \cdot 80 \text{ °C} + 3 \text{ кг} \cdot 20 \text{ °C}}{2 \text{ кг} + 3 \text{ кг}} = \frac{160 + 60}{5} \text{ °C} = \frac{220}{5} \text{ °C} = 44 \text{ °C}$$ Ответ: $$T = 44 \text{ °C}$$
  4. Дано:
    • Масса серебра: $$m = 0,5 \text{ кг}$$
    • Начальная температура: $$T_1 = 200 \text{ °C}$$
    • Конечная температура: $$T_2 = 50 \text{ °C}$$
    • Удельная теплоемкость серебра: $$c = 250 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$$
    Найти: Количество теплоты $$Q$$, которое выделилось. Решение: $$Q = mc(T_1 - T_2) = 0,5 \text{ кг} \cdot 250 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot (200 - 50) \text{ °C} = 0,5 \cdot 250 \cdot 150 \text{ Дж} = 18750 \text{ Дж} = 18,75 \text{ кДж}$$ Ответ: $$Q = 18,75 \text{ кДж}$$
  5. Дано:
    • Масса олова: $$m = 0,5 \text{ кг}$$
    • Удельная теплота кристаллизации олова: $$\lambda = 5,9 \cdot 10^4 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$$
    Найти: Количество теплоты $$Q$$, которое выделилось при кристаллизации. Решение: $$Q = m\lambda = 0,5 \text{ кг} \cdot 5,9 \cdot 10^4 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} = 2,95 \cdot 10^4 \text{ Дж} = 29,5 \text{ кДж}$$ Ответ: $$Q = 29,5 \text{ кДж}$$
Смотреть решения всех заданий с листа

Похожие