Question

1)какое количество теплоты требуется для нагревания стальной детали массой 200г. от 35 до 1235 с? 2)сколько энергии выделилось при охлаждении куска меди массой 0,6кг. от 272 до 22 с? 3)какое количество теплоты выделится при сжигании 3,5кг. торфа? 4)для нагревания 400г. свинца от 25 до 45 с требуется количество теплоты 1120дж. определите удельную теплоемкость свинца. 5)какое количество теплоты потребуется для того, чтобы в алюминиевом чайнике массой 700г. вскипятить 2кг. воды? начальная температура воды 20 с.

Answer 1

1) Q = cmΔT = 500Дж/кг*К * 0.2кг * (1235-35)К = 120 000 Дж
2) E = cmΔT = 400Дж/кг*К * 0.6кг * (272-22)К = 60 000 Дж
3) Q = qm = 1.4*10⁷ Дж/кг*К * 3.5кг = 49 000 000 Дж
4) c = Q/(mΔT) = 1120Дж/(0.4кг*20К) = 140 Дж/кг*К

Answer 2

1) Чтобы нагреть стальную деталь массой 200г от 35°C до 1235°C, нужно вычислить количество теплоты с помощью уравнения Q = mcΔT, где Q - количество теплоты, m - масса детали, c - удельная теплоемкость стали, ΔT - изменение температуры.

Удельная теплоемкость стали обычно принимается равной 0.45 Дж/г°C.

ΔT = 1235°C - 35°C = 1200°C = 1200K (так как 1°C = 1K).

Подставляем значения в уравнение:

Q = (200г) * (0.45Дж/г°C) * (1200K)
Q = 108000 Дж или 108 кДж

Таким образом, для нагревания стальной детали массой 200г от 35°C до 1235°C требуется 108000 Дж или 108 кДж теплоты.

2) Чтобы определить количество энергии, высвободившейся при охлаждении куска меди массой 0.6кг от 272°C до 22°C, мы также используем уравнение Q = mcΔT.

Удельная теплоемкость меди принимается равной 0.39 Дж/г°C.

ΔT = 22°C - 272°C = -250°C = -250K

Подставляем значения в уравнение:

Q = (0.6кг) * (0.39Дж/г°C) * (-250K)
Q = -585 Дж или -0.585 кДж (здесь отрицательный знак указывает на то, что энергия выделилась - процесс охлаждения)

Таким образом, при охлаждении куска меди массой 0.6кг от 272°C до 22°C выделилось 585 Дж или 0.585 кДж энергии.

3) Чтобы определить количество теплоты, выделяющейся при сжигании 3.5кг торфа, нам нужно знать теплоту сгорания торфа. Пусть эта теплота равна 16 МДж/кг.

Масса торфа: 3.5кг
Теплота сгорания торфа: 16 МДж/кг (1 МДж = 1000 кДж = 1,000,000 Дж)

Чтобы найти количество выделенной теплоты, мы перемножаем массу торфа и теплоту сгорания:

Q = (3.5кг) * (16 МДж/кг)
Q = 56 МДж или 56,000 кДж или 56,000,000 Дж

Таким образом, при сжигании 3.5кг торфа выделяется 56 МДж или 56,000 кДж или 56,000,000 Дж теплоты.

4) Для определения удельной теплоемкости свинца (c), мы используем уравнение Q = mcΔT и известное количество теплоты (Q = 1120Дж) и известные значения массы свинца (m = 400г) и изменения температуры (ΔT = 45°C - 25°C = 20°C).

Подставляем значения в уравнение:

1120 Дж = (400г) * (c) * (20°C)
1120 Дж = 8000 Дж/°C * (c)
c = 1120 Дж / 8000 Дж/°C
c = 0.14 Дж/г°C (так как 1 г = 1 мл)

Таким образом, удельная теплоемкость свинца равна 0.14 Дж/г°C.

5) Чтобы определить количество теплоты, необходимое для вскипятить 2кг воды в алюминиевом чайнике, нам нужно использовать уравнение Q = mcΔT. Здесь нам даны масса воды (m = 2кг), начальная температура воды (Т1 = 20°C) и конечная температура (Т2 = 100°C - так как при этой температуре происходит вскипание).

Удельная теплоемкость воды составляет около 4.18 Дж/г°C.

ΔT = 100°C - 20°C = 80°C
ΔT = 80K

Подставим значения в уравнение:

Q = (2кг) * (4.18Дж/г°C) * (80K)
Q = 668.8 кДж или 668800 Дж

Таким образом, для вскипячивания 2кг воды в алюминиевом чайнике потребуется 668.8 кДж или 668800 Дж теплоты.