Чему равна масса воды, если при её нагревании от $20\ ^\circ\mathrm{C}$ до температуры кипения затрачено количество теплоты, равное $67\,200$ Дж?
- 1
При нагревании используем формулу количества теплоты:$$Q = cm\Delta t$$
- 2
Изменение температуры воды равно:$$\Delta t = 100 - 20 = 80\ ^\circ\mathrm{C}$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
На диаграмме для двух тел с одинаковой массой, но состоящих из разных веществ, приведены значения количества теплоты, необходимого для их нагревания на одно и то же количество градусов. Во сколько…
- 1
Количество теплоты при нагревании тела определяется формулой:$$Q = cm\Delta T$$
- 2
Массы тел и изменения температуры одинаковы, поэтому отношение удельных теплоёмкостей равно отношению количеств теплоты:$$\frac{c_2}{c_1} = \frac{Q_2}{Q_1}$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы нагреть до температуры кипения 0,2 кг воды, взятой при температуре 20 °C?
- 1
Температура кипения воды при нормальном атмосферном давлении равна 100 °C. Найдём изменение температуры:$$\Delta t = 100 - 20 = 80\ °\text{C}$$
- 2
Количество теплоты при нагревании тела вычисляется по формуле:$$Q = cm\Delta t$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
КПД тепловой машины равен 25 %. При сгорании топлива выделилось количество теплоты, равное 40 МДж. Какова полезная работа, совершённая тепловой машиной?
- 1
КПД тепловой машины равен отношению полезной работы к количеству теплоты, полученному от топлива.$$\eta = \dfrac{A}{Q}$$
- 2
Выразим полезную работу и подставим значения КПД и количества теплоты.$$A = \eta Q = 0{,}25 \cdot 40\ \text{МДж} = 10\ \text{МДж}$$
Чему равна масса льда, взятого при температуре $-10\ ^\circ\mathrm{C}$, если на его нагревание до температуры плавления было затрачено количество теплоты, равное $4200\ \mathrm{Дж}$?
- 1
Лёд нагревается от $-10\ ^\circ\mathrm{C}$ до $0\ ^\circ\mathrm{C}$, поэтому изменение температуры равно $10\ ^\circ\mathrm{C}$.$$\Delta t = 0 - (-10) = 10\ ^\circ\mathrm{C}$$
- 2
Количество теплоты при нагревании тела определяется формулой $Q = cm\Delta t$. Для льда $c = 2100\ \mathrm{Дж/(кг\cdot{}^\circ C)}$.$$m = \dfrac{Q}{c\Delta t}$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
В керамическую чашечку (тигель) опустили электрический термометр и насыпали опилки олова. После этого тигель поместили в печь. Печь при постоянном нагреве каждую минуту передавала олову количество…
- 1
Плавление происходит на горизонтальном участке графика, когда температура олова постоянна: от $1$ до $3$ минут.$$t_{\text{пл}}=3-1=2\ \text{мин}$$
- 2
Количество теплоты равно произведению среднего количества теплоты, передаваемого за минуту, на продолжительность плавления.$$Q=500\cdot2=1000\ \text{Дж}$$
На диаграмме для двух веществ приведены значения количества теплоты, необходимого соответственно для нагревания 1 кг вещества на 10 °C и для плавления 100 г вещества, нагретого до температуры…
- 1
Согласно диаграмме, для нагревания 1 кг второго вещества на 10 °C требуется количество теплоты 4 кДж.$$Q = 4\ \text{кДж} = 4000\ \text{Дж}$$
- 2
Из формулы количества теплоты выразим удельную теплоёмкость.$$c = \frac{Q}{m\Delta t}$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
Какое количество теплоты выделяется в процессе конденсации водяного пара массой $0{,}2\ \text{кг}$, взятого при температуре $100\ ^\circ\text{C}$?
- 1
При конденсации водяного пара выделяется количество теплоты, равное произведению удельной теплоты парообразования на массу пара.$$Q = Lm$$
- 2
Подставим $L = 2300\ \text{кДж/кг}$ и $m = 0{,}2\ \text{кг}$.$$Q = 2300 \cdot 0{,}2 = 460\ \text{кДж}$$
На рисунке представлен график зависимости температуры $t$ твёрдого тела от отдаваемого им количества теплоты $Q$. Масса тела равна $4\ \text{кг}$. Чему равна удельная теплоёмкость вещества этого тела?
- 1
По графику при отдаче телом количества теплоты $Q = 200\ \text{кДж}$ температура уменьшается от $400\ ^\circ\text{С}$ до $200\ ^\circ\text{С}$. Поэтому модуль изменения температуры равен $200\ ^\circ\text{С}$.$$\Delta t = 400 - 200 = 200\ ^\circ\text{С}$$
- 2
Выразим удельную теплоёмкость из формулы количества теплоты и переведём количество теплоты в джоули.$$c = \frac{Q}{m\Delta t} = \frac{200000}{4 \cdot 200} = 250\ \frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot{}^\circ\text{С}}$$
На диаграмме для двух тел с одинаковой массой, но состоящих из разных веществ, приведены значения количества теплоты, необходимого для их нагревания на одно и то же количество градусов. Во сколько…
- 1
Количество теплоты при нагревании тела определяется формулой:$$Q = cm\Delta t$$
- 2
Массы тел и изменения их температуры одинаковы, поэтому отношение удельных теплоёмкостей равно отношению количеств теплоты:$$\frac{c_2}{c_1} = \frac{Q_2}{Q_1}$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
На диаграмме для двух веществ приведены значения количества теплоты, необходимого для плавления 100 г вещества, нагретого до температуры плавления. Во сколько раз удельная теплота плавления первого…
- 1
Количество теплоты при плавлении определяется формулой $Q = \lambda m$. Так как массы веществ одинаковы, отношение удельных теплот плавления равно отношению количеств теплоты.$$\frac{\lambda_2}{\lambda_1} = \frac{Q_2}{Q_1}$$
- 2
По диаграмме для первого вещества $Q_1 = 3\ \text{кДж}$, для второго вещества $Q_2 = 6\ \text{кДж}$.$$\frac{\lambda_2}{\lambda_1} = \frac{6}{3} = 2$$
Стальная деталь массой 10 кг охлаждается на 200 °C. На сколько при этом уменьшается внутренняя энергия детали?
- 1
При охлаждении внутренняя энергия детали уменьшается на количество теплоты, отданное деталью.$$\Delta U = Q = cm\Delta t$$
- 2
Для стали принимаем удельную теплоёмкость $c = 500\ \text{Дж/(кг·°C)}$. Подставим данные задачи:$$Q = 500 \cdot 10 \cdot 200 = 1\,000\,000\ \text{Дж} = 1\ \text{МДж}$$
КПД тепловой машины равен 25 %. Какую работу совершила машина, если при сгорании топлива выделилось количество теплоты, равное 4 МДж?
- 1
Переведём КПД из процентов в долю единицы:$$\eta = 25\% = 0{,}25$$
- 2
По определению КПД полезная работа равна произведению КПД на количество теплоты, выделившееся при сгорании топлива:$$A = \eta Q$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
Чему равна масса спирта, если в процессе его превращения из газообразного состояния в жидкое при температуре кипения выделилось количество теплоты, равное $90\,000$ Дж?
- 1
При превращении пара в жидкость выделяется количество теплоты, равное произведению удельной теплоты парообразования на массу спирта.$$Q = \lambda m$$
- 2
Выразим массу и подставим значение удельной теплоты парообразования спирта.$$m = \dfrac{Q}{\lambda} = \dfrac{90\,000}{900\,000} = 0{,}1\ \text{кг}$$
КПД тепловой машины равен 25 %. Какую работу совершила машина, если при сгорании топлива выделилось количество теплоты, равное 1 МДж?
- 1
КПД тепловой машины равен отношению совершённой работы к количеству теплоты, полученному от топлива.$$\eta = \dfrac{A}{Q}$$
- 2
Выразим работу через КПД и количество теплоты:$$A = \eta Q$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
Килограммовый кусок льда внесли с мороза в тёплое помещение. Зависимость температуры льда от времени представлена на рисунке. Какое количество теплоты получил лёд в течение первых 5 мин?
- 1
По графику за первые 5 минут температура льда повысилась от $-20\,^{\circ}\mathrm{C}$ до $0\,^{\circ}\mathrm{C}$.$$\Delta t = 0 - (-20) = 20\,^{\circ}\mathrm{C}$$
- 2
Количество теплоты, полученное при нагревании льда, вычисляется по формуле $Q = cm\Delta t$.$$Q = 2100 \cdot 1 \cdot 20 = 42000\,\mathrm{Дж}$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
На диаграмме для образцов одинаковой массы из двух веществ приведены значения количества теплоты, необходимого для их перехода из жидкого состояния в газообразное при температуре кипения. Во сколько…
- 1
Количество теплоты при переходе вещества из жидкого состояния в газообразное определяется формулой:$$Q = m\lambda$$
- 2
Так как массы образцов одинаковы, отношение удельных теплот парообразования равно отношению количеств теплоты по диаграмме:$$\frac{\lambda_2}{\lambda_1} = \frac{Q_2}{Q_1} = \frac{6}{3} = 2$$
Какое количество теплоты выделится при охлаждении 4 кг свинца, находящегося в твёрдом состоянии, от температуры кристаллизации до 27 °C?
- 1
Свинец находится в твёрдом состоянии, поэтому при охлаждении используется формула количества теплоты $Q = cm\Delta t$.$$Q = cm\Delta t$$
- 2
Определяем изменение температуры: температура кристаллизации свинца равна $327\ ^\circ\text{C}$.$$\Delta t = 327 - 27 = 300\ ^\circ\text{C}$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
На рисунке приведён график зависимости температуры вещества массой 3 кг от полученного им количества теплоты. В начале опыта вещество находится в кристаллическом состоянии. Какова удельная теплота…
- 1
Плавление происходит на горизонтальном участке графика, где температура вещества не изменяется. Количество теплоты, полученное на этом участке:$$Q = (8 - 2) \cdot 10^5 = 6 \cdot 10^5\ \text{Дж}$$
- 2
Используем формулу для удельной теплоты плавления:$$\lambda = \dfrac{Q}{m}$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
При нагревании и последующем плавлении кристаллического вещества массой 100 г измеряли его температуру и количество теплоты, сообщённое ему. Данные измерений представлены в виде таблицы. Последнее…
- 1
По таблице температура остаётся постоянной и равной $250\ ^\circ\mathrm{C}$ при увеличении количества теплоты от $4{,}8$ до $12$ кДж. Это соответствует процессу плавления.$$Q_{\text{пл}} = 12 - 4{,}8 = 7{,}2\ \text{кДж}$$
- 2
Масса вещества равна $100$ г, то есть $0{,}1$ кг. Удельную теплоту плавления найдём по формуле $\lambda = \dfrac{Q_{\text{пл}}}{m}$.$$\lambda = \dfrac{7{,}2\ \text{кДж}}{0{,}1\ \text{кг}} = 72\ \text{кДж/кг}$$