17.1. в закрытом медном колориметре массой m1 = 0,2 кг находится лед массой m2 = 1 кг при температуре −10 °с. в колориметр впускают пар массой m3 = 0,2 кг, имеющий температуру 110 °с. какая температура установится в колориметре? удельную теплоемкость паров воды в интервале от 100 до 110 °с считать равной 1,7 кдж/(кг•к). удельная теплота парообразования воды равна 2,1 мдж/кг, удельная теплота плавления льда 0,34 мдж/кг. [37 °с]
17.2. при соблюдении необходимых предосторожностей вода может быть переохлаждена до температуры −10 °с. сколько льда образуется из такой воды массой 1 кг, если в нее бросить кусочек льда и этим вызвать замерзание воды? какую температуру должна иметь переохлажденная вода, чтобы она целиком превратилась в лед? удельная теплоемкость переохлажденной воды 4,19 кдж/(кг•к), льда 2,1 кдж/(кг•к). удельная теплота плавления льда 0,33 мдж/кг. [0,12 кг; −160 °с]
17.3. в колбе находилась вода при 0 °с. выкачиванием из колбы воздуха заморозили всю воду в сосуде. какая часть воды при этом испарилась, если колба была теплоизолирована? удельная теплота испарения воды 2,5 мдж/кг. удельная теплота плавления льда 0,33 мдж/кг. [11,7 %]
17.4. в дьюаровском сосуде, содержащем жидкий азот при температуре −195 °с, за время 24 ч испаряется азот объемом 10−3м3 при температуре окружающего воздуха 20 °с. определите удельную теплоту парообразования азота, если известно, что при температуре 0 °с в том же сосуде за время 22,5 ч тает лед массой 4•10−3 кг. считать, что количество теплоты, подводимое ежесекундно к сосуду, пропорционально разности температур снаружи и внутри сосуда. плотность жидкого азота 800 кг/м3, удельная теплота плавления льда 0,33 мдж/кг. [0,019 мдж/кг]
17.5. лед массой 1 кг при температуре 0 °с заключен в теплонепроницаемый сосуд и подвергнут давлению 6,9•107 па. сколько льда расплавится, если при увеличении давления на δp = 3,8•107 па температура плавления льда понижается на 1 °с? понижение температуры плавления от 0 °с считать пропорциональным увеличению давления сверх атмосферного. [11,3 г]
17.6. некоторая установка, развивающая мощность 30 квт, охлаждается проточной водой, текущей по спиральной трубке сечением 1 см2. при установившемся режиме проточная вода нагревается на 15 °с. определите скорость воды, предполагая, что на нагревание воды идет η = 0,3 мощности, развиваемой установкой. [1,44 м/с]
17.7. санки массой 5 кг скатываются с горы, которая образует с горизонтом 30°. пройдя расстояние 50 м, санки развивают скорость 4,1 м/с. вычислите количество теплоты, выделенное при трении полозьев о снег. [1,19 кдж]
17.8. свинцовая пуля, летящая со скоростью 400 м/с, попадает в стальную плиту и отскакивает от нее со скоростью 300 м/с. какая часть пули расплавится, если ее температура в момент удара была равна 107 °с и на нагревание пули пошло η = 0,8 всей работы, совершаемой при ударе? удельная теплоемкость и удельная теплота плавления свинца равны соответственно 126 дж/(кг•к), 25 кдж/кг. [0,05]
Сила тока в цепи:
I = I₁₂₃₄ = I₅ = U₅/R₅ = 4 : 8 = 0,5 (A)
Резисторы R₁ и R₂ соединены последовательно:
R₁₂ = R₁ + R₂ = 4 + 6 = 10 (Ом)
Резисторы R₃ и R₄ соединены последовательно:
R₃₄ = R₃ + R₄ = 2 + 8 = 10 (Ом)
Группа R₁₂ с группой R₃₄ соединена параллельно:
R₁₂₃₄ = R₁₂R₃₄/(R₁₂+R₃₄) = 10 · 10 : 20 = 5 (Ом)
Напряжение на группе R₁₂₃₄:
U₁₂₃₄ = I₁₂₃₄·R₁₂₃₄ = 0,5 · 5 = 2,5 (B)
Общее напряжение на концах участка цепи:
U = U₁₂₃₄ + U₅ = 2,5 + 4 = 6,5 (B)
Общее сопротивление цепи:
R = U/I = 6,5 : 0,5 = 13 (B)
Ток через R₁₂ и R₃₄:
I₁₂ = I₃₄ = U₁₂₃₄/R₁₂ = U₁₂₃₄/R₃₄ = 2,5 : 10 = 0,25 (A)
Напряжение на R₁:
U₁ = I₁₂·R₁ = 0,25 · 4 = 1 (B)
Напряжение на R₂:
U₂ = I₁₂·R₂ = 0,25 · 6 = 1,5 (B)
Напряжение на R₃:
U₃ = I₃₄·R₃ = 0,25 · 2 = 0,5 (B)
Напряжение на R₄:
U₄ = I₃₄·R₄ = 0,25 · 8 = 2 (B)