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 $\lambda = \dfrac{Q_{\text{пл}}}{m}$.$$\lambda = \dfrac{7{,}2\ \text{кДж}}{0{,}1\ \text{кг}} = 72\ \text{кДж/кг}$$
Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы нагреть от $-10\ ^\circ\mathrm{C}$ до температуры плавления кусок льда массой $0{,}2\ \mathrm{кг$?
- 1
При нагревании без плавления количество теплоты рассчитывают по формуле:$$Q = cm\Delta t$$
- 2
Разность температур от начальной температуры до температуры плавления льда равна:$$\Delta t = 0 - (-10) = 10\ ^\circ\mathrm{C}$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
В печь поместили некоторое количество алюминия. Диаграмма изменения температуры алюминия с течением времени показана на рисунке. Печь при постоянном нагреве каждую минуту передаёт алюминию…
- 1
Плавление происходит на горизонтальном участке графика, когда температура алюминия постоянна: с 5-й по 20-ю минуту.$$t = 20 - 5 = 15\ \text{мин}$$
- 2
За каждую минуту печь передаёт алюминию в среднем 1 кДж теплоты.$$Q = 1\ \text{кДж/мин} \cdot 15\ \text{мин} = 15\ \text{кДж}$$
Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы нагреть кусок льда массой 2 кг от $-10\, ^\circ\mathrm{C}$ до температуры плавления?
- 1
При нагревании льда до температуры плавления используем формулу количества теплоты:$$Q = cm\Delta t$$
- 2
Изменение температуры льда:$$\Delta t = 0 - (-10) = 10\, ^\circ\mathrm{C}$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
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
По диаграмме для нагревания 1 кг первого вещества на 10 °C требуется количество теплоты $Q = 2\ \text{кДж} = 2000\ \text{Дж}$.$$Q = cm\Delta t$$
- 2
Выразим удельную теплоёмкость и подставим значения массы и изменения температуры:$$c = \dfrac{Q}{m\Delta t} = \dfrac{2000}{1 \cdot 10} = 200$$
Какое количество теплоты выделится при кристаллизации 4 кг свинца, находящегося в жидком состоянии при температуре 327 °C?
- 1
При кристаллизации свинца выделяется количество теплоты, определяемое формулой:$$Q = \lambda m$$
- 2
Для свинца удельная теплота плавления равна $25\ \text{кДж/кг}$. Подставим массу свинца:$$Q = 25 \cdot 4 = 100\ \text{кДж}$$
Кусок льда при температуре $-20\ ^\circ\mathrm{C}$ внесли в тёплое помещение, температура воздуха в котором составляет $25\ ^\circ\mathrm{C}$. Сколько времени лёд будет плавиться, если известно, что…
- 1
При нагревании льда от температуры $-20\ ^\circ\mathrm{C}$ до температуры плавления $0\ ^\circ\mathrm{C}$ ему передаётся количество теплоты$$Q_1 = mc\Delta T = mc\cdot 20$$
- 2
Для плавления льда при температуре $0\ ^\circ\mathrm{C}$ требуется количество теплоты$$Q_2 = m\lambda$$
Ещё 2 шага — в полном решении
По результатам нагревания вещества массой 5 кг, первоначально находившегося в кристаллическом состоянии, построен график зависимости температуры этого вещества от полученного им количества теплоты…
- 1
Процесс плавления изображён горизонтальным участком графика: температура вещества не изменяется, а полученная теплота увеличивает его внутреннюю энергию.$$Q_{\text{пл}} = Q_2 - Q_1$$
- 2
По графику начало плавления соответствует $Q_1 = 300$ кДж, а окончание — $Q_2 = 1050$ кДж.$$Q_{\text{пл}} = 1050 - 300 = 750\ \text{кДж}$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
Какое количество теплоты необходимо, чтобы нагреть 1 л воды от 20 °С до 100 °С? Вода нагревается в алюминиевой кастрюле массой 200 г. Тепловыми потерями в окружающую среду пренебречь.
- 1
Масса воды объёмом 1 л равна $1\ \text{кг}$. Изменение температуры воды и кастрюли одинаково:$$\Delta t = t_2 - t_1 = 100 - 20 = 80\ ^\circ\text{C}$$
- 2
Количество теплоты, необходимое для нагревания воды, равно:$$Q_\text{в} = c_\text{в}m_\text{в}\Delta t = 4200 \cdot 1 \cdot 80 = 336000\ \text{Дж}$$
Ещё 2 шага — в полном решении
Зависимость температуры воды от времени при непрерывном охлаждении представлена на графике. Ежеминутно от вещества отводилось количество теплоты, равное 8400 Дж. Какое количество теплоты выделилось…
- 1
Кристаллизация происходит на горизонтальном участке графика при температуре $0\ ^\circ\mathrm{C}$ — от 10 до 50 минут.$$\Delta t = 50 - 10 = 40\ \text{мин}$$
- 2
За это время от вещества отводится теплота:$$Q = 8400 \cdot 40 = 336000\ \text{Дж}$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
На рисунке представлен график зависимости температуры $t$ твёрдого тела от полученного им количества теплоты $Q$. Масса тела — $2\ \text{кг}$. Чему равна удельная теплоёмкость вещества этого тела?
- 1
Используем формулу количества теплоты при нагревании тела.$$Q = cm\Delta t$$
- 2
По графику тело получило $Q = 300\ \text{кДж} = 300000\ \text{Дж}$, а температура повысилась от $100\ ^\circ\text{C}$ до $400\ ^\circ\text{C}$.$$\Delta t = 400 - 100 = 300\ ^\circ\text{C}$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
Одному из двух одинаковых проводящих шариков сообщили заряд $+6$ нКл, другому — заряд $-2$ нКл. Затем шарики привели в соприкосновение. Каким стал заряд первого шарика после соединения?
- 1
По закону сохранения электрического заряда общий заряд системы не изменяется:$$q_{\text{общ}} = q_1 + q_2 = 6 + (-2) = 4\ \text{нКл}$$
- 2
Шарики одинаковые и после соприкосновения имеют одинаковые заряды, поэтому общий заряд делится поровну:$$q_1' = q_2' = \dfrac{q_{\text{общ}}}{2} = \dfrac{4}{2} = 2\ \text{нКл}$$
При напряжении 110 В на зажимах металлического проводника сила тока в нём равна 4 А. Чему равна сила тока при увеличении напряжения на проводнике до 220 В?
- 1
По закону Ома сила тока в металлическом проводнике прямо пропорциональна напряжению при постоянном сопротивлении.$$I = \dfrac{U}{R}$$
- 2
Напряжение увеличилось с 110 В до 220 В, то есть в 2 раза.$$\dfrac{U_2}{U_1} = \dfrac{220}{110} = 2$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
Металлический шарик 1, укреплённый на длинной изолирующей ручке и имеющий заряд $q = +2{,}8\ \text{нКл}$, поочерёдно приводят в соприкосновение с двумя такими же шариками 2 и 3, расположенными на…
- 1
При первом соприкосновении одинаковых шариков 1 и 2 их суммарный заряд равен нулю, поэтому после разделения заряд каждого шарика равен нулю.$$q_1' = q_2' = \dfrac{q + (-q)}{2} = 0$$
- 2
Затем шарик 1 с зарядом $0$ соприкасается с шариком 3, имеющим заряд $+2q$. Общий заряд делится поровну.$$q_3' = \dfrac{0 + 2q}{2} = q$$
Ещё 1 шаг — в полном решении