1) Дано
t1= -20 °C
m= 150 г= 0,15 кг
t2=22°С
c=2500 Дж/кг•°С - удельная теплоемкость спирта
Найти
Q=?
Решение
Q=cm(t2-t1)
Q=2500•0,15•(22-(-20))=2500•0,15(22+20)= 15750 Дж
2) Дано
∆t= 5°C
Q= 199500 Дж
c=4200 Дж/кг•°С - удельная теплоемкость воды
Найти
m=?
Решение
Q=cm∆t=>m=Q/(c∆t)
m= 199500/(4200•5)=9,5 кг
3) Дано
mб=3кг - масса бензина
mа=2кг - масса антрацита
qб=4,6×10⁷ Дж/кг - удельная теплота сгорания бензина
qа=3×10⁷ Дж/кг - удельная теплота сгорания антрацита
Найти
Qб>Qa
Решение
Qб= mб•qб= 3•4,6×10⁷=13,8×10⁷ Дж
Qa= ma•qa= 2•3×10⁷=6×10⁷ Дж
Qб/Qa=13,8×10⁷/6×10⁷= 2,3
2,3Qб>Qa
Это означает что при сжигании бензина 2,3 больше выделяется тепла, чем при сжигании антрацита.
t ≈ -5.36°C
Объяснение:
С = 1,5 кДж/°С = 1500 Дж/°С
t₁ = 20°С
m₁ = 100 г = 0,1 кг
t₂ = -30°С
λ₁ = 3.4⋅10⁵ Дж/кг
с₁ = 2100 Дж/(кг·°С)
с₂ = 4200 Дж/(кг·°С)
t - ? - температура установившегося теплового равновесия
Энергия, затраченная на нагревание льда до температуры плавления
Q₁ = c₁ · m₁ · (0 - t₂) = 2100 · 0.1 · 30 = 6 300 (Дж)
Энергия, затраченная на таяние льда
Q₂ = λ₁ · m₁ = 340 000 · 0.1 = 34 000 (Дж)
Энергия, затраченная на нагревание воды, получившейся изо льда
Q₃ = c₂ · m₁ · (t - 0) =4200 · 0.1 · t = 420t₃
Энергия, отданная сосудом с водой при охлаждении
Q₄ = C · (t₁ - t₃) = 1500 · (20 - t) = 30 000 - 1500 t
Уравнение теплового баланса
Q₁ + Q₂ + Q₃ = Q₄
6 300 + 34 000 + 420 t = 30 000 - 1500 t
1920 t = -10 300
t ≈ -5.36°C
Найти полную энергию покоющегося тела, если его потенциальная энергия равна 500 Дж.
Еп = 0 + Ep = Ep
Eп = 500 Дж.
2) Ek = mv²/2
Рассчитать кинетическую энергию тела, масса которого 500 г и которое движется равномерно со скоростью 2 м/с
Ek = 0,5кг•4м²/с²/2 = 1 Дж.
3) Ep = mgh.
Рассчитать потенциальную энергию покоющегося тела массой 10 г на высоте 100 м.
Ep = 0,01 кг•100м•10м/с² = 10 Дж.
4) Q = cm(t2 - t1) = cm∆t.
Определить, какую энергию сообщит вода объёмом 1 л телу, если её температура изменилась на 10°с.
Q = 4200 Дж/кг•°С•1л•1л/кг•10° С = 42000 Дж = 42 кДж.
5) Q = √|m (лямбда эм)
Сколько выделится энергии при плавлении 1 кг алюминия:
Q = 39•10⁴Дж/кг•1 кг = 390 кДж.
6) Q = qm.
Сколько выделится энергии при горении в печи сосновых дроб и древесного угля, массы которых равны 1 кг и 0,5 кг соответственно.
Q = q1m1 + q2m2
Q = 13•10^5Дж/кг•1 кг + 34•10^6Дж/кг•0,5 кг = 1,3МДж + 1,7 МДж = 3 МДж.
7) Q = Lm.
Сколько выделится энергии при полном испарении воды массой 1 кг, взятой при температуре кипения:
Q = 2,3•10^6Дж/кг•1кг = 2,3 МДж.
8) Q = UIt.
Сколько выделится энергии за 20 с при пропускании электрического тока , если сила тока в цепи равна 5А, напряжение на концах участков цепи равно 100 В.
U = 5A•30c•100B = 15 кДж.
9) Q = I²Rt
Сколько выделится энергии в цепи , состоящей из двух резисторов сопротивлением 5 Ом и 3 Ом соответственно, соединённых последовательно, за 10 с, если сила тока, проходящая через 1 резистор, равна 10 А.
I1 = I2 = I
R = R1 + R2
Q = I1²(R1 + R2)t
Q = 100А²•8Ом•10с = 8000 Дж = 8 кДж.
10) E = A = F•s
Сколько затратится , если прокатить идеально гладкий шар на расстояние, равно 50 м при затраченной силе, равной 100 Н.
E = A = 50 м • 100 Н = 5000 Дж = 5 кДж.