Тема №8 Термодинамика
05 Тепловые явления. Теплообмен (Отсутствует в ЕГЭ 2024)
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №8 термодинамика
Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#65360

На рисунке показана зависимость температуры металлической детали массой 3,6 кг от переданного ей количества теплоты. Чему равна удельная теплоёмкость металла? Ответ дайте в Дж/(кг⋅ К)

PIC

Показать ответ и решение

Количество теплоты при нагреве определяется формулой:

Q= cm Δt,

где c  – удельная теплоёмкость вещества, m  – масса тела, Δt  – изменение температуры.
Тогда

    Q     36⋅103 Д ж
c= m-Δt = 3,6-кг⋅20 К-= 500 Д ж/(кг⋅К)
Ответ: 500

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#65302

В котелок насыпали кусочки свинца и поставили на электрическую плитку. В минуту плитка передаёт свинцу в среднем количество теплоты, равное 500 Дж. Диаграмма изменения температуры свинца с течением времени показана на рисунке. Какая масса свинца участвовала в эксперименте? Ответ дайте в кг.

PIC

Показать ответ и решение

Рассмотрим процесс плавления свинца, он идёт за 10 минут. Количество теплоты, необходимое для плавления равно

Q = λm,

где λ  – удельная теплота плавления, m  – масса свинца.
С другой стороны

Q =P t,

где P  – средняя мощность, передаваемая свинцу, t  – время плавления.
Тогда

P t= λm ⇒ m = P-t= 500 Д-ж/ми4н⋅10-мин =0,2 кг
               λ     2,5⋅10 Д ж/кг
Ответ: 0,2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#65212

Какое количество теплоты поглощается в процессе кипения и обращения в пар 0,5 кг воды, происходящем при   ∘
100 C  и атмосферном давлении 105  Па? Ответ дайте в кДж.

Показать ответ и решение

Количество теплоты, выделяемое при обращении в пар

Q = Lm,

где L  – удельная теплота парообразования, m  – масса воды.
Тогда

Q= 2,3⋅106 Д ж/кг⋅0,5 кг= 1150 кД ж
Ответ: 1150

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#64983

Температура чугунной детали снизилась с    ∘
120 C  до   ∘
40 C  . Масса детали равна 200 г. Какое количество теплоты отдала деталь при остывании? Ответ дайте в Дж.

Показать ответ и решение

Количество теплоты, отданное телом при нагревании определяется формулой:

Q = cm(t1− t2),

где c  – удельная теплоёмкость вещества, m  – масса детали, t1  – начальная температура, t2  – конечная температура.
Тогда

Q =500 Дж/(кг⋅∘C )⋅0,2 кг(120∘C − 40∘C)= 8000 Д ж
Ответ: 8000

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 5#64802

Какова удельная теплоёмкость металла, из которого сделана деталь массой 100 г, если при сообщении ей количества теплоты, равного 840 Дж, она нагрелась на 15∘C  ? Ответ дайте в Дж/(кг⋅∘C)

Показать ответ и решение

Количество теплоты при нагреве определяется формулой:

Q= cm Δt,

где c  – удельная теплоёмкость вещества, m  – масса тела, Δt  – изменение температуры.

Тогда удельная теплоёмкость металла, из которого сделана деталь

     Q      840 Д ж
c=  mΔt-= 0,1 кг⋅15∘C-= 560 Дж/ (кг⋅∘C )
Ответ: 560

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#64739

Брусок из неизвестного металла массой 2 кг поместили в печь и стали его нагревать. На рисунке приведён график зависимости температуры металла t  от переданного ему количества теплоты Q  . Чему равна удельная теплота плавления металла? Ответ дайте в кДж/кг.

PIC

Показать ответ и решение

При плавлении получено 500000 Дж, откуда удельная теплота плавления:

    Q   500 кД ж
λ = m-= --2-кг--= 250 кДж/ кг
Ответ: 250

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 7#64430

Температура тела А равна 400 К, температура тела Б равна     ∘
− 23 C  . Какова разность температур между телами?

Показать ответ и решение

Переведём градусы Цельсия в Кельвины:

TБ = 273− 23= 250 К

Тогда разность 150 К.

Ответ: 150

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 8#64403

Температура куска металла с удельной теплоёмкостью 900 Дж/(кг⋅ К) понизилась со    ∘
120 C  до   ∘
40 C  . При этом выделилось количество теплоты, равное 108 кДж. Чему равна масса этого куска металла? Ответ дайте в кг.

Показать ответ и решение

По формуле количества теплоты для нагрева вещества:

Q = cmΔt = cm (t2− t1),

где c  – теплоёмкость, m  – масса, t2  и t1  – конечная и начальная температура.

Отсюда

       Q             −108⋅103 Дж
m = c(t−-t-) = 900 Д-ж/(кг⋅К)(40∘C-−-120∘C-) = 1,5 кг
      2   1
Ответ: 1,5

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 9#64219

На рисунке приведён график зависимости температуры твёрдого тела от отданного им количества теплоты. Масса тела 4 кг. Какова удельная теплоёмкость вещества этого тела? Ответ дайте в Дж/ (кг⋅К )  .

PIC

Показать ответ и решение

По формуле количества теплоты для нагрева вещества:

Q = cmΔt = cm (t2− t1),

где c  – теплоёмкость, m  – масса, t2  и t1  – конечная и начальная температура.
Отсюда

       Q         200⋅103 Д ж
c = m(t-− t-) = 4-кг(400-К−-300 К-) = 500 Дж/ кг⋅К
      2   1
Ответ: 500

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 10#39101

Температура куска металла с удельной теплоёмкостью 900 Дж/(кг⋅ К) понизилась со    ∘
120 C  до   ∘
40 C  . При этом выделилось количество теплоты, равное 108 кДж. Чему равна масса этого куска металла? Ответ дайте в кг.
Демоверсия 2023

Показать ответ и решение

По формуле количества теплоты для нагрева вещества:

Q = cmΔt = cm (t2− t1),

где c  – теплоёмкость, m  – масса, t2  и t1  – конечная и начальная температура.
Отсюда

       Q             −108⋅103 Дж
m = c(t−-t-) = 900 Д-ж/(кг⋅К)(40∘C-−-120∘C-) = 1,5 кг
      2   1
Ответ: 1,5

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 11#34588

На рисунке показан график изменения температуры вещества, находящегося в закрытом сосуде, по мере поглощения им количества теплоты. Масса вещества равна 0,5 кг. Первоначально вещество было в жидком состоянии. Какова удельная теплота парообразования вещества? Ответ дайте в кДж/кг.

Демоверсия 2022

PIC

Показать ответ и решение

Парообразование происходит на горизонтальном участке, при этом веществом было получено     5
3⋅10  Дж. Откуда удельная теплота парообразования:

    Q   300 кД ж
L = m-= -0,5 кг-= 600 кДж/ кг
Ответ: 600

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 12#17836

Образец массой 7,2 кг находящийся в твёрдом состоянии, поместили в электропечь и начали нагревать. На рисунке приведён график зависимости температуры t  этого образца от времени τ  . Известно, что мощность электропечи равна 0,6 кВт. Какова удельная теплота плавления образца? Потерями теплоты при нагревании пренебречь. Ответ дайте в кДж/кг

PIC

Показать ответ и решение

Удельную теплоту плавления найдем по формуле     Q-  P-τ
λ = m =  m
Плавление происходит в промежутке времени от 20 до 40 минут, значит:

    0,6 ⋅(40− 20)⋅60
λ = -----7,2------= 100 кД ж/кг
Ответ: 100

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 13#11317

В резервуар налили 100 кг воды при температуре   ∘
12 C  . Сколько воды (в кг) при температуре   ∘
98 C  нужно долить в резервуар, чтобы температура смеси была равна 20∘C  ? Теплоемкостью резервуара пренебречь. Ответ округлите до сотых.

Показать ответ и решение

Пусть Q1  — количество теплоты, полученное водой массой m1  =100кг, а Q2  — количество теплоты, отданное водой искомой массы. Составим уравнение теплового баланса:

Q1 = Q2

cm1ΔT1 = cm2ΔT2

Пусть температура смеси равна T0  . Тогда:

m1 (T1− T0)= m2(T0− T2)

                          ∘     ∘
m2 = m1(T0−-T1)= 100 кг⋅(∘20-C −∘12-C)≈ 10,26 кг
      (T2− T0)       (98C − 20 C)
Ответ: 10,26

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 14#11316

В калориметре смешали 10 кг воды при температуре   ∘
54C  и 7 кг воды при температуре  ∘
17 C  . Найдите температуру смеси (в ∘C  ). Теплоемкостью калориметра пренебречь. Ответ округлите до десятых.

Показать ответ и решение

Пусть Q1  — количество теплоты, отданное водой массой m1  =10кг, а Q2  — количество теплоты, полученное водой массой    m2  =7 кг. Составим уравнение теплового баланса:

Q1 = Q2

cm1ΔT1 = cm2ΔT2

Пусть температура смеси равна T0  . Тогда:

m1 (T1− T0)= m2(T0− T2)

m1T1 − m1T0 = m2T0 − m2T2

    m  T + m T    10 кг⋅54∘C + 7 кг⋅17∘C
T0 =--1m-1+-m2-2 = -----10 кг+-7-кг----≈ 38,8∘C
        2   1
Ответ: 38,8

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 15#11315

Твердому телу массой 1,6 кг начали сообщать тепло как показано на графике. Найдите удельную теплоту плавления этого тела. (Ответ дайте в Дж/кг)

PIC

Показать ответ и решение

Проанализируем график. Вначале вещество нагревают до температуры плавления, после чего начинается сам процесс плавления в промежутке между 50 кДж и 100 кДж. Дальше происходит процесс нагревания жидкости вплоть до отметки в 125 кДж, после чего начинается процесс парообразования, который продолжается вплоть до окончания графика. Нам необходим процесс плавления, для которого необходимо количество теплоты:

Q = 100 кДж − 50 кД ж = 50 кДж

По формуле количества теплоты плавления:

Q =λm

             3
λ= -Q = 50⋅10-Дж--=31250 Д ж/кг
   m      1,6 кг
Ответ: 31250

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 16#11314

На рисунке показана зависимость температуры T  от выделенной теплоты Q  для 0,8 кг первоначально газообразного вещества. Найдите удельную теплоту парообразования вещества. Ответ дайте в кДж/кг.

PIC

Показать ответ и решение

В процессе конденсации температура вещества не меняется. На графике есть лишь один такой кусок в промежутке от 20 кДж до 60 кДж. Следовательно, за весь процесс конденсации выделяется количество теплоты:

Q = Q2− Q1 = 60 кДж − 20 кД ж = 40 кДж

По формуле количества теплоты:

Q = rm

    Q   40 кД ж
r = m-= -0,8-кг-= 50 кДж/ кг
Ответ: 50

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 17#11313

Найдите удельную теплоемкость вещества массой 2,5 кг по графику зависимости температуры от количества теплоты. Ответ дайте в  Д ж
кг⋅К-  .

PIC

Показать ответ и решение

Проанализируем график. Каждый раз, как температура увеличивается на 100 К, количество теплоты возрастает на 350 кДж. Тогда по формуле количества теплоты:

Q = cm Δt

    Q     350⋅103 Дж           Дж        Д ж
c= mΔt-= 2,5 кг-⋅100-К = 1,4 ⋅103кг⋅К-= 1400кг⋅К-
Ответ: 1400

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 18#11312

Андрей решил провести опыт. Он сообщил чугунной сковородке массой 3 кг определенное количество теплоты, в результате чего сковородка нагрелась от 290 К до 333 К. Какое количество теплоты сообщил сковородке Андрей? Ответ дайте в кДж

Показать ответ и решение

По формуле количества теплоты для нагрева вещества:

                         Дж
Q = cmΔt = cm (t2− t1)= 500кг⋅К-⋅3 кг⋅(333 К− 290 К )= 64500 Дж = 64,5 кДж
Ответ: 64,5

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 19#11311

Помощнику кузнеца дали задание переплавить кусок свинца массой 3,7 т. Какое количество теплоты для этого потребуется? Свинец находится при температуре плавления. Ответ дайте в МДж.

Показать ответ и решение

По формуле количества теплоты плавления:

               4            3           7
Q = λm = 2,5⋅10 Дж/ кг⋅3,7 ⋅10  кг= 9,25 ⋅10  Дж = 92,5 М Дж
Ответ: 92,5

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 20#11310

Определите удельную теплоту плавления изначально твердого вещества массой 4 кг по графику зависимости количества теплоту       Q  от температуры t  , если температура в точке 1 равна 700∘C  . Ответ укажите в кДж/кг.

PIC

Показать ответ и решение

Проанализируем график. В промежутке от  ∘
0 С до    ∘
700 С твердое тело нагревают. Как только график достигает отметки в 700∘ С, тело начинает плавиться до тех пор, пока количество теплоты не достигнет отметки в 600 кДж/кг. После этого начинается нагрев жидкости вплоть до 1500∘ С. Как только график достигает значения в 1500∘ С, начинается процесс парообразования, который продолжается вплоть до конца графика. Таким образом, необходимый нам промежуток находятся от 200 кДж до 600 кДж. То есть, на плавление было затрачено:

                                     3
Q = 600 кДж − 200 кД ж =400 кДж = 400⋅10 Дж

По формуле количества теплоты плавления:

Q =λm

λ = Q-= 400⋅103 Дж/-кг= 100⋅103 Д ж/кг= 100 кД ж/кг
    m         4
Ответ: 100
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!