Табличные величины могут иметь немного другие значения, если хотите совпадения с ответами из задачника, смотрите, какие они указаны у вас в учебнике.
1. Q = cm(T1 - T0) c - теплоёмкость воды, c = 4.2 * 10^3 Дж / (кг °C) T0 = 100 °C - температура кипения воды Q = -1680 * 10^3 Дж, знак "-", так как вода отдавала тепло m = ρ V, где ρ = 1 кг/л - плотность воды.
О ТОМ, КАК ЦАРЬ ГИЕРОН ЗАДАЛ АРХИМЕДУ ЗАДАЧУ... Давайте заглянем сквозь тысячи лет В тот город у моря, где жил Архимед. Вот по дороге мощеной В раздумье шагает ученый. К царю Сиракуз направляется он. Навстречу спешит из дворца Гиерон: - Нужен твой совет ученый. Мастер сделал мне корону. Погляди-ка, Архимед, Золотая или нет? С виду золотом сверкает, Но, ты знаешь, все бывает... Говорят, что мастер прыткий Отпилил кусок от слитка, Остальную часть расплавил, Серебра туда добавил, А потом принес, хитрец, Мне подделку во дворец! Золото иль позолота? Разгадать - твоя забота! Надо точно это все определить, Но корону не царапать, не пилить! Из дворца побрел ученый... «Мне известен вес короны. Ну а как найти объем?» Думал ночью, думал днем. И однажды, в ванне моясь, Погрузился он по пояс. На пол пролилась вода. Догадался он тогда, Как найти объем короны. И помчался к Гиерону Не обут и не одет... А народ кричал вослед: «Что случилось, Архимед? Может быть, землетрясенье Или в городе пожар?» Всполошился весь базар! Закрывались лавки даже; Шум и крики, и смятенье. Он пронесся мимо стражи: «Эврика! Нашел решенье!» Во дворец примчался он: «Я придумал, Гиерон! Эврика! Раскрыл секрет!» «Ты оденься, Архимед, Вот сандалии, хитон, А расскажешь все потом». «Пусть весы сюда несут и с водой большой сосуд...» Все доставить Гиерону! На весы кладем корону. И теперь такой же ровно Ищем слиток золотой. Все понятно. Нет, постой! Мы теперь корону нашу Погружаем в эту чашу. Гиерон, смотри сюда - На пол пролилась вода! Ставлю черточку по краю. А корону? Вынимаю. В воду золото опустим. В воду золото? Допустим... Поднялась опять вода, Метку ставлю я тогда. -Куда? Ну, конечно же, по краю! Ничего не понимаю! Лишь две черточки я вижу: Эта выше, эта ниже. Но какой же вывод главный? Равный вес. Объем не равный! Ну а слиток золотой, Значит, был в короне той Легче золота металл! Эврика! - тут царь вскричал. - Говоришь, объем не равный? Мастер мой мошенник явный! За фальшивую корону Он ответит по закону! А ты за разгадку получишь дары! На этом прервалась беседа... Немало воды утекло с той поры, Но помнят закон Архимеда!
1. Q = cm(T1 - T0)
c - теплоёмкость воды, c = 4.2 * 10^3 Дж / (кг °C)
T0 = 100 °C - температура кипения воды
Q = -1680 * 10^3 Дж, знак "-", так как вода отдавала тепло
m = ρ V, где ρ = 1 кг/л - плотность воды.
cρVT1 - cρVT0 = Q
cρVT1 = cρVT0 + Q
T1 = T0 + Q / cρV = (100 - 1680/(4.2 * 1 * 5)) °С = 20 °С
2. Q = qm, q = 1 * 10^7 Дж/кг - удельная теплота сгорания дров
m = ρV, ρ = 700 кг/м3 - плотность дров
Q = qρV = 10^7 * 700 * 5 Дж = 35 * 10^9 Дж = 35 ГДж
3. Температура плавления свинца 420 °С, чтобы растопить свинец, надо сначала нагреть его до температуры плавления.
Нагрев: Q1 = cm(T1 - T0), с = 380 Дж / (кг °С)
Плавление: Q2 = λm, λ = 1,2 * 10^5 Дж/кг - удельная теплота плавления цинка
Суммарная теплота Q = Q1 + Q2
Q = m(c(T1 - T0) + λ) = 0.5 * (380 * 400 + 1.2 * 10^5) Дж = 0,5 * (152 + 120) * 10^3 Дж = 136 кДж