Физика-7-9-Задачник-Лукашик-2002 (991175), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Плавление и отвердевание№ 1055.При температуре северного воздуха ртуть отвердевает, а спирт незамерзает.№ 1056.Тепловая энергия комнаты передается льду постепенно.№ 1057.Температура 3600°С создается ненадолго. Количество теплоты, выделенной порохом, недостаточно для плавления ствола, оно идет на работу по расширению газа в стволе.№ 1058.Тигль «а» остывает в теплой комнате, а тигль «б» — в холодной.Остывание тигля «б» происходит быстрее, потому что он отдает большевнутренней энергии окружающей среде в единицу времени.№ 1059.При низких температурах вода расширяется и может деформироватьрадиатор и рубашку двигателя.
(Конечно, вода сначала превращается влед).№ 1060.При движении летательных аппаратов в атмосфере с большой скоростью на них действует большая сила трения. Работа силы трения идетна увеличение внутренней энергии обшивки, и ее температура достигает высоких значений.139№ 1061.Медная деталь расплавится раньше, чем стальной припой, поскольку температура плавления меди меньше, чем у стали.№ 1062.Количество теплоты, передаваемого маленьким паяльником, недостаточно для повышения температуры массивной детали до температурыплавления.№ 1063.Температура ⎯ мера средней кинетической энергии молекул.
Приплавлении (кристаллизации) энергия, подводимая телу (теряемая телом)идет на разрушение (создание) кристаллической решетки. При этом изменяется потенциальная энергия молекул. На это расходуется энергия,кинетическая энергия не меняется, а, значит, не меняется температура.№ 1064.Нет; в первом случае это очевидно. Во втором также нет, так как дляотвердевания воды необходимо отвести некоторое количество теплоты.№ 1065.АВ — твердое, ВС — твердое и жидкое, CD — жидкое, GH — твердое. На участке GH от свинца отводится количество теплоты.
Температура плавления свинца — 327°С.№ 1066.Самый верхний график.№ 1067.Т, °С232ВАСDGt0АВ — нагревание; ВС — плавление; DG — кристаллизация.№ 1068.График составлен для воды. Вещество охлаждалось 20 мин. Процесскристаллизации длился 30 минут. На участке DE к веществу не подводили и не отводили теплоту. Для вещества большей массы участки АВ,ВС (как, впрочем, и CD, DE) вытянулись бы вдоль оси t.№ 1069.В жидком состоянии находились: алюминий, цинк, серебро.
В твердом — железо, медь, сталь, золото.140№ 1070.Дано: l1 = 39⋅104 Дж/кгQ1 l1 39 ⋅ 104 Дж/кг4Решение:= 3,9.n== =l2 = 10⋅10 Дж/кг4Q2l210 ⋅ 10 Дж/кгНайти n.Ответ: n = 3,9.№ 1071.Дано: l1 = 21⋅104 Дж/кгl2 = 39⋅104 Дж/кгНайти ∆Q.Решение: ∆Q = Q2−Q1 = m(l2−l1) ==1 кг(39⋅104Дж/кг–21⋅104Дж/кг)=18⋅104 Дж/кгОтвет: ∆Q = 18⋅104 Дж/кг.№ 1072.Смогли бы, но паводки были бы более обильными вследствие быстрого таяния льда.№ 1073.Огородные культуры поливают водой перед заморозками для предохранения их от замерзания. Вода покрывается тонким слоем льда изащищает посадки от отрицательных температур.№ 1074.По определению удельная теплота плавления – это количество теплоты, которое необходимо передать телу массой 1 кг при температуре плавления для того, чтобы его перевести в жидкое сотоянии.
По закону сохранения энергии все это количество теплоты пойдет на изменениевнутренней энергии тела. При плавлении 1 кг ртути внутренняя энергияувеличилась на 104Дж, 1кг свинца – на 2,5⋅104Дж, 1кг меди – на 21⋅104Дж.№ 1075.Дано:l1 = 14⋅104 Дж/кг; т1 = 2 кг;l2 = 5,9⋅104 Дж/кг; т2 = 1 кг;l3 = 27⋅104 Дж/кг; т3 = 5 кг;l4 = 34⋅104 Дж/кг; т4 = 10 кгНайти ∆U.№ 1076.Дано:т = 1 кгl1 = 14⋅104 Дж/кгl2 = 10⋅104 Дж/кгl3 = 10⋅104 Дж/кгl4 = 1⋅104 Дж/кгl = 27⋅104 Дж/кгНайти ni.Решение: ∆U = Q = ml.∆U1 = 2 кг⋅14⋅104 Дж/кг = 2,8⋅105 Дж;∆U2 = 1 кг⋅5,9⋅104 Дж/кг = 5,9⋅104 Дж;∆U3 = 5 кг⋅27⋅104 Дж/кг = 1,35⋅106 Дж;∆U4 = 10 кг⋅34⋅104 Дж/кг = 3,4⋅106 Дж;Решение: ni =n1 =n3 =Q l= ; i = 1,2,3,4.Qi li27 ⋅ 104 Дж/кг414 ⋅10 Дж/кг27 ⋅ 104 Дж/кг= 1,9; n2 == 2,7; n4 =27 ⋅ 104 Дж/кг10 ⋅104 Дж/кг27 ⋅ 104 Дж/кг10 ⋅104 Дж/кг1 ⋅ 104 Дж/кгОтвет: n1 = 1,9, n2 = 2,7, n3 = 2,7, n4 = 27.= 2,7;= 27.141№ 1077.Дано:l = 34⋅104 Дж/кг;с = 2100 Дж/(кг⋅°С);m = 1 кг; ∆t = 1°CНайти n.№ 1078.Дано: т = 10 г = 0,01 кгl1 = 10⋅104 Дж/кгl2 = 6,7⋅104 Дж/кгl3 = 11⋅104 Дж/кгНайти Q.№ 1079.Дано:l = 34⋅104 Дж/кгс=2100Дж/(кг⋅°С)m = 5 кг∆t1 = 0°C∆t2 = 1°C∆t3 = 10°CНайти Q.кг⋅°СОтвет: n ≈ 162.Решение: Q = lm.Q1 = 10⋅104 Дж/кг⋅0,01 кг = 103 Дж;Q2 = 6,7⋅104 Дж/кг⋅0,01 кг = 6,7⋅102 Дж;Q3 = 11⋅104 Дж/кг⋅0,01 кг = 1,1⋅103 Дж.Ответ: Q1 = 103 Дж; Q2 = 6,7⋅102 Дж;Q3 = 1,1⋅103 Дж.Решение: Q = QПЛ+QНАГ = m(l+c∆T).ДжQ1=5кг (34⋅104Дж/кг+2100⋅0°С) = 1,7⋅106Дж;кг⋅ ° СДжQ2=5кг (34⋅104Дж/кг+2100⋅1°С)≈1,71⋅106Дж;кг⋅ ° СДжQ3=5кг (34⋅104Дж/кг+2100⋅10°С)≈1,8⋅106Дж.кг⋅ ° СОтвет: Q1=1,7⋅106 ж;Q2≈1,71⋅106Дж; Q3≈1,8⋅106Дж№ 1080.Дано:l1 = 2,5⋅104 Дж/кгс1 = 140 Дж/(кг⋅°С)m1 = 1 г = 0,001 кг∆t1 = 300°Cl2 = 5,9⋅104 Дж/кгс2 = 250 Дж/(кг⋅°С)m2 = 10 г = 0,01 кг∆t1 = 200°CНайти Q.№ 1081.Дано: l = 2,5⋅104 Дж/кгс = 140 Дж/(кг⋅°С)m = 0,5 кгt1 = 27°Ct2 = 327°CНайти Q.142Решение:Qmll34 ⋅104 Дж/кгn = ПЛ ===≈ 162.Qcm∆t c∆t 2100 Дж ⋅1°CРешение:Q = QПЛ+QНАГ = m(l+c∆t).Q1 = 0,001 кг⋅(2,5⋅104 Дж/кг+Дж⋅300°С) = 67Дж;+140кг⋅ ° СQ2 = 0,01 кг⋅(5,9⋅104 Дж/кг+Дж⋅200°С) = 1090Дж.+250кг⋅ ° СОтвет: Q1 = 67 Дж; Q2 = 1090 Дж.Решение: ∆t = t2−t1 = 327°C−27°C = 300°C;Q = QПЛ+QНАГ = m(l+c∆t) == 0,5 кг⋅(2,5⋅104 Дж/кг+140=33500 Дж = 33,5 кДж.Ответ: Q = 33,5 кДж.Дж⋅300°С) =кг ⋅ °С№ 1082.Дано: l = 12⋅104 Дж/кг;с = 380 Дж/(кг⋅°С);m = 0,5 кг;t1 = 20°C; t2 = 420°CНайти Q.Решение: ∆t = t2−t1 = 420°C−20°C = 400°C;Q=QПЛ+QНАГ=m(l+c∆t)=0,5 кг⋅(12⋅104 Дж/кг+Дж⋅400°С) = 136000Дж = 136 кДж.+380кг⋅ ° СОтвет: Q = 136 кДж.№ 1083.Дано: l = 27⋅104 Дж/кг;с = 380 Дж/(кг⋅°С);m = 4 т = 4000 кг;t1 = 39°C; t2 = 1539°CНайти Q.Решение: ∆t = t2−t1 = 1539°C−39°C = 400°C;∆U = Q = m(l+c∆t) = 4000 кг (27⋅104 Дж/кг+Дж⋅1500°С) = 3,84⋅109 Дж.+460кг⋅ ° СОтвет: Q = 3,84⋅109 Дж.№ 1084.Дано: l = 10⋅104 Дж/кг;с = 250 Дж/(кг⋅°С);m = 10 г = 0,01 кг;t1 = 60°C; t2 = 960°CНайти Q.Решение: ∆t = t2−t1 = 960°C−60°C = 400°C;∆U = Q = QКР+QОХЛ = m(l+c∆t) =0,01 кгДж⋅900°С) = 3250 Дж.⋅(105 Дж/кг+250кг⋅ ° СОтвет: Q = 3250 Дж.№ 1085.Дано: l=2,5⋅104 Дж/кг;с = 140 Дж/(кг⋅°С);ρ = 11300 кг/м3;x = 2 см = 0,02 м;y = 5 см = 0,05 м;z = 10 см = 0,1 м;t1 = 27°C; t2 = 327°CНайти Q.Решение: ∆t = t2−t1 = 327°C−27°C = 300°C;∆U = Q = QКР+QОХЛ = m(l+c∆t) = ρxyz(l+c∆t) == 11300 кг/м3⋅0,02 м⋅0,05 м⋅0,1 м⋅Дж⋅300°С)=75710 Дж =⋅(2,5⋅104 Дж/кг+140кг⋅ ° С= 75,71 кДж.Ответ: Q = 75,71 кДж.№ 1086.Дано: l = 27⋅104 Дж/кг;с = 460 Дж/(кг⋅°С);m = 50 кг;t1 = 39°C; t2 = 1539°CНайти Q.Решение: ∆t = t2−t1 = 1539°C−39°C = 1500°C;Q = QКР+QОХЛ = m(l+c∆t) = 50 кг⋅Дж⋅1500°С)=4,8⋅107 Дж.⋅(27⋅104 Дж/кг+460кг⋅ ° СОтвет: Q = 4,8⋅107 Дж.№ 1087.Дано: l = 34⋅104 Дж/кг;с = 2100 Дж/(кг⋅°С);m = 2 кг;t1 = 0°C; t2 = 30°CНайти Q.Решение: ∆t = t2−t1 = 30°C−0°C = 0°C;Q = QПЛ+QНАГ = m(l+c∆t) = 2кг⋅(34⋅104 Дж/кг+Дж⋅30°С) = 932000 Дж = 932 кДж.+4200кг⋅ ° СОтвет: Q = 932 кДж.143№ 1088.Дано:l = 34⋅104 Дж/кгсЛ=2100Дж/(кг⋅°С)сВ=4200Дж/(кг⋅°С)m = 20 кгt1 = −10°Ct2 = 100°Ct = 0°CНайти Q.Решение:∆tЛ = t−t1 = 0°C−(−10°C) = 10°C;∆tВ = t2−t = 100°C−0°C = 100°C;Q=QНАГ+QПЛ=m(l+cЛ∆tЛ+сВ∆tВ)=20кг(34⋅104Дж/кг+ДжДж⋅10°С+4200⋅100°С) =кг⋅ ° Скг⋅ ° С= 15620000 Дж = 15,62 МДж.+ 2100Ответ: Q = 15,62 МДж.№ 1089.Дано:l = 34⋅104 Дж/кгсЛ = 2100 Дж/(кг⋅°С)сВ = 4200 Дж/(кг⋅°С)ρВ = 1000 кг/м3ρЛ = 900 кг/м3V = 750 cм3 == 0,00075 м3t1 = −5°C; t2 = 12°Ct = 0°CНайти Q.№ 1090.Дано:l = 34⋅104 Дж/кг;сЛ = 2100 Дж/(кг⋅°С);сВ = 4200 Дж/(кг⋅°С);m = 10 кг;t1 = −20°C;t2 = 15°C; t = 0°CНайти Q.Решение:∆t1 = t−t1 = 0°C−(−5°C) = 5°C;∆t2 = t2−t = 12°C−0°C = 12°C;Q = QОХЛ+QКР = mВl+mBcB∆t1+mЛcЛ∆t2 == ρВVl+ρBVcB∆t2+ρЛVcЛ∆t1 == V(ρB(l+cB∆t1)+ρЛсЛ∆t2) == 0,00075 м3⋅(1000 кг/м3(34⋅104 Дж/кг+ДжДж⋅12°С)+900кг/м3⋅2100⋅5°С)≈+4200кг⋅ ° Скг⋅ ° С≈ 300000Дж = 300 кДж.Ответ: Q ≈ 300 кДж.Решение: См.
№ 1088.Q = 10 кг⋅(34⋅104 Дж/кг+2100Дж⋅кг ⋅ °СДж⋅15°С) = 4450000 Дж =кг⋅ ° С= 4,45 МДж.⋅20°С+4200Ответ: Q = 4,45 МДж.№ 1091.Участок АВ — нагревание льда. Расход энергии составляет:Дж0,5 кг⋅2100⋅(0°С−(−20°С)) = 21000 Дж = 21 кДж.кг⋅ ° СУчасток ВС — плавление льда. Расход энергии составляет:0,5 кг⋅34⋅104 Дж/кг = 170000 Дж = 170 кДж.Участок CD — нагревание воды. Расход энергии составляет:Дж0,5 кг⋅4200⋅(100°С−0°С) = 210000 Дж = 210 кДж.кг⋅ ° С144№ 1092.Дано: l = 14⋅104 Дж/кг;с = 460 Дж/(кг⋅°С);m = 80 кг;t1 = 25°C; t2 = 1165°Найти Q.№ 1093.Дано:l = 2,5⋅104 Дж/кг;сЖ.С = 170 Дж/(кг⋅°С);сТ.С = 140 Дж/(кг⋅°С);m = 100 г = 0,1 кг;t1 = 427°C; t2 = 27°C;t = 327°CНайти Q.№ 1094.Дано:l = 5,9⋅104 Дж/кг;с1 = 250 Дж/(кг⋅°С);с2 = 460 Дж/(кг⋅°С);m1 = 100 г = 0,1 кг;m2 = 300 г = 0,3 кг;t1 = 232°C; t2 = 32°CНайти Q.Решение: ∆t = t2−t1 = 1165°C−25°C = 1140°C;Q=QКР+QОХЛ = m(l+c∆t) = 80 кг⋅(14⋅104 Дж/кг+Дж+460⋅1140°С)=53152000 Дж ≈ 53 МДж.кг⋅ ° СОтвет: Q ≈ 53 МДж.Решение: ∆t1 = t−t1 = 327°C−27°C = 300°C;∆t2 = t2−t = 427°C−327°C = 100°C;Q = QКР+QОХЛ = m(l+cЖ.С∆tЖ.С+сТ.С∆tТ.С) == 0,1 кг⋅(2,5⋅104 Дж/кг+170Дж⋅100°С+кг ⋅ °СДж⋅300°С) = 8400 Дж = 8,4 кДж.кг ⋅ °СОтвет: Q = 8,4 кДж.+140Решение: ∆t = t2−t1 = 232°C−32°C = 200°C;Q = m1(l+c1∆t)+ m2с2∆t =Дж= 0,1 кг⋅(5,9⋅104 Дж/кг+250⋅200°С)+кг ⋅ °СДж+0,3 кг⋅460⋅200°С = 38500 Дж = 38,5 кДж.кг ⋅ °СОтвет: Q = 38,5 кДж.№ 1095.Дано: l = 34⋅104 Дж/кг; Решение: сЖmЖ∆t = mЛl ⇒сЖ = 460 Дж/(кг⋅°С);m l3кг ⋅ 34 ⋅104 Дж/кг≈ 2,8 кг.⇒ mЖ = Л =mЛ = 3 кг;сЖ ∆t 460 Дж ⋅ 800°Сt1 = 800°C; t2 = 0°Cкг⋅°СНайти mЖ.Ответ: mЖ = 2,8 кг.41.
Испарение, кипение№ 1096.В открытом стакане вода испаряется. При испарении вылетающиеиз жидкости молекулы должны преодолеть притяжение соседних молекул. Из-за этого из жидкости вылетают молекулы, скорость и кинетическая энергия которых наибольшая. В результате, средняя кинетическаяэнергия оставшихся молекул и температура жидкости уменьшается относительно окружающей среды.145№ 1097.Интенсивность испарения эфира в несколько раз превышает интенсивность испарения воды. В результате, более низкую температуру будет показывать термометр, опущенный в эфир.№ 1098.В глиняном сосуде без глазури пары молока застаиваются в порахсосуда.
Происходит химическая реакция закисания молока.№ 1099.Испарение жидкости происходит быстрее при смене окружающегоее воздуха на воздух, не содержащий паров этой жидкости. Из-за этогов ветреную погоду скошенная трава высыхает быстрее.№ 1100.Это можно объяснить явлением возгонки, или сублимацией. Приэтом твердое тело превращается в пар, минуя жидкую фазу.№ 1101.Вода с поверхности нашего тела испаряется и кинетическая энергиямолекул на его поверхности уменьшается. (Подробнее см. № 1096).№ 1102.Постные щи остынут быстрее, поскольку присутствие в них плавающего жира уменьшает площадь поверхности испаряющейся воды втарелке, а жир испаряется гораздо медленнее воды.№ 1103.Теплый, более влажный воздух соприкасается с холодным стеклом.Пары воды, содержащиеся в воздухе, конденсируются на стекле, превращаясь в лед.№ 1104.Пот, испаряясь с поверхности тела лошади, уменьшает ее температуру.
Лошадь, накрытая попоной, охлаждается меньше и, соответственно, имеет меньше шансов заболеть.№ 1105.Сырые дрова горят хуже, потому что им требуется дополнительноеколичество теплоты для испарения содержащейся в них воды.№ 1106.Участок АВ — нагреване воды; участок ВС — кипение воды.На участке ВС температура воды не меняется, поскольку вся подводимая к ней теплота идет на ее превращение из жидкого состояния в газообразное.№ 1107.Учащиеся начали отсчитывать время нагревания при температуре18°С.
За первые 4 минуты изменение температуры составило 74°С–18°С=146=56°С. За последние 2 минуты 98°С–89°С = 9°С. Вода нагревалась быстрее в начале опыта. В конце четвертой минуты 74°С. Вода нагрелась доТ = 60°С через примерно через 2,5 минуты после начала ее нагревания.№ 1108.Через 25 минут после начала наблюдения Т = 40°С. Вода остыла доТ = 50°С через 15минут после начала наблюдения. За первые 10 минутвода остыла на 100°С–56°С = 44°С. Вода остывала быстрее в началеопыта.№ 1109.Если в самовар налита вода, то теплота, которая могла бы пойти наего плавление, идет на повышение внутренней энергии и температурыводы.№ 1110.Вода закипит быстрее в сосуде «б».
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
