Физика-7-9-Задачник-Лукашик-2006 (991176), страница 24
Текст из файла (страница 24)
зх1э974. Для цнркуллцни воздуха и лучшего охлаждения горящих элек- трических ламп. №975. Охлаждающие устройства целесообразно устанавливать вверху, чтобы осушеспиллась естественная конвекцил. №976 — 978, 980. Ответ в задачнике, №979. Нет. Конвекционные потоки обусловлены выталкнваюшей силой, которая по определению равна весу вытесненного газа нли Э8. Измерение количества теплоты 177 ~кидкости. В состоянии невесомости вес тела равен нулю. Поэтому выталкивающая сила равна нулю и конвекция невозмо:кна.
№981. Грязный снег в солнечную погоду тает быстрее, чем чистый, потому что тела с темной поверхностью лучше поглощают солнечное излучение и сильнее нагреваются. №982. Оболочки стратостатов красят "серебряной" краской для уменьшения поглощения солнечных лучей и нагрева оболочки. №983. Черноземные почвы лучше нагреваются солнечными лучами, чем ползолистые, так как сильнее поглощают солнечные лучи.
№984. В вагонах-ледниках промежутки между двойными стенками заполняют войлоком или пористыми веществами с низкой теплопроволностью, чтобы уменьшить теплообмен с окр]окающей средой (нагрев вагона). Окрашивают вагоны в желтый или белый цвет для уменьшения поглощения вагоном солнечных лучей. №985. Летом жарче в темном платье, так как такая ткань сильнее поглощает солнечные лучи. №986. Для повышения температуры участка почвы применяют теплицы и парники, которые используют солнечное изчучение. Стеклянные рамы или прозрачные пленки хорошо пропускают солнечные лучи. Попадая на темную почву, они поглощаются и нагревают ее.
Кроме этого стекло препятствует движению теплого воздуха вверх, т. е. конвекции. Рамы также препятствуют охлаждению земли вслелствие повышенного испарения влаги. №987. Потому что вода сильнее отражает солнечные лучи. Х 988. Горячая вода, оставленная в термосе, со временем охлюкдается иззза теплообмена с окружающей средой через стенки термоса. №989. Да,можно, так как теплообмен в термосе слабый и его можно использовать в качестве холодильника. 38.
Измерение количества теплоты №990. Количество тегьтоты, получаемое водой при нагревании, определяется по формуле (7= стдг, т.е, количество теплоты, полученное водой, прямо пропорционально массе воды (при равных с — удельных теплоечкостях и ш — изменении температуры), Таким образом, наибольшее количество теплоты получает первая мензурка, так как масса волы в ней наибольшая; меньшее количество теплоты получает вторая мензурка — в ней масса воды наименьшая. 178 Кб 7'елловые явления №991. Ведро еааы вскипятить на спиртовке невозможно, так как количество теплоты, передаваемое за единицу времени воде в ведре ст пламени спиртовки, очень мало. Значительная часть теплоты передастся окружаюшей среде. №992.
Ответ в задачнике. №993. Внутренняя энергия горячих мсшллических цилиндров, поставленных на лед, уменьшается, так как часть ее передается льду. Под стальным цилиндром растает больше всего льда (тах как тепло- емкость стали наибольшая) под свинцовым — меньше всего (тепло- емкость свинца наименьшая). №994. Удельная теплаемкость масла больше удельной теплоемкости стали, так как, имея равные массы, масло нагрелось на меньшую температуру.
№995. Кубики массой по 1 кг из меди, стали и алюминия при охлаждении на ГС теряют внутреннюю энерпгю соответственно на величину (),= 380 Дж; () = 500 Дж; йз= 920 Дж, численно равную их удельной теплоемкости. №996. Если массы чугунного горшка и веды, налитой в него, одинаковы, то при ншревании большее количеспю теплоты будет поглошаться водой, так как с = 4200 —.; с = 540 — -.-з~: .
Л~, ди №997. Если алюминиевую и серебряную ложки одинаковой массы и температуры опустить в кипяток, то алюминиевая ложка получит от воды почти в 4 рюа большее количество теплоты благодаря тому, что е „=920 —..; с =250 —. То есть видим, что с >с почти в 4 раза. №998. Если сальную деталь и медную заклепку равной массы на~реть до одинаковой температуры и опустить в волу, то (поскольку удельная теплоемкость стали в 1,32 раза больше удельной теплоемкости меди) от стальной детали вода получит большее количество теплоты. №999.
Решение: (2=ст(гз-г,); т=р Р=1000 кг/мз 3 !О з м»= ~Ь» =3 кг; (7=4200 к„..с 3 кг.(77'С- 100 С)= =-289 800 Дж -290 к1(ж. Знак (-) указывает, что внутренняя энергия воды уменьшается. 38. Измерение количества теплоты 179 Дано: т=5 ют лг= 1'С Ц-"2,1 кДж=2100 Дж с — ? Решение: О = ст лг; с = — = — = 420 —. 0 2!00 Дж Лж тлг 5кг 1С №1005. Согласно табличным данным по удельной теплоемкости веществ лля нагревк 1 кг алюминия на 1'С требуется 920 Дж; 1 кг свинца на 2'С требуется 280 Дж; ! кг олова на 2 С требуеэся 500 Дж; 1 кг платины на 3 С требуется 420 Дж; 1 кг серебра иа 3'С требуется 750 Дж. Решение: (),=сэт,аг т,=р,У,; о,=сэр,У, д ()з=сзтэ; Оэ= Сэ !3313Ы; мл= ел Рл У4ДГ ( 35 С5 т5ЛЕ Ц,=4200 —.,С ° 1ООО кг/мэ 0,5 х ,йк х 10 3 мэ ГС = 2100 Дж; Ц,=250 —..
0,5 УС= Г25Д; Лл~ О,= ЮΠ—.~ 10,5 2 10а мэ 1Оэ кг~мэ х х! С=5,25 Дж; №1000. График 1 построен для чайника, И вЂ” дзя воды, так как для изменения температуры на одинаковое количество градусов для воды потребует Облысев количество теплоты, чем для чайника. №1001. Удельная теплоемкость воды наибольшая, а меди — наи- меньшая. Количество подводимого тепла и массы веществ оди- наковы. Так как Ьэ= стдз, то быстрее всепэ будет нагреваться медь (ГД график), медленнее — железо (П график) и еше медленнее— вода (! график). 1Ь~ №10(эл.
По определению удельные теплоемкости: нафталина 130 — „„..С, никеля 460 — „.; фарфора 750 — —.-т . Лж №1003. Согласно экспериментальным данным удельные теплоем- кости: молока 130 .; золота 380 — -хнг, бронзы 460 —..С, ниЛк Лж 4л~ келя 2400 —.; глицерина 3900 —, Лж Лж кп'С ' кг"С ' № 1004.
180 РБ 7' е 04 500 кг' С Л~ а =380 —. Лж 5 кз" 'С № 1007. Решение: ()жстдг. ()ж500 ч" .20 кг 50'С=500000 Дж= Лж =500 кДж=0,5 Мдж. №1008. Решение: ажст(гз-53); 0жл)0 — -.ъ~. -0,01 кг. (115 С-15'С) =500 Дж, Дж Решение: Болванка отдаст то же количество теплоты, что и получила: (2=стяг. Д= 380 —..С .!5 кг. (750-15)'С= Ля~ = 4 189 500 Дж 4200 кДж. №1010. Решение: а= «,-г)! =ри; а= ри(г,-г); (2=4200 —..С 1. 105 кг/мз.250. 104 мзх х(14'С вЂ” 100'С) = — 90 300 Дж= — 90,3 кДж.
Знак (-) указывает на то, что внутренняя энергия воды уменьшается. №1011. Решение: Печь отдаст количество теплоты ()=стог=880 — „„.. 350 кг.50С= Лж кг"С = 15,4 105 Дж= 15,4 МДж. .0,5 мз.78 ° 1О' кг/зяз ГС= 1950 105 Дж=195 МДж ° 200 кг 1'С 76 10з Дж = 76 кДж. !8! ЗВ. Измерение количества теплоты №1012. Решение: Аналогично предыдушим задачам (2=стог=540 кг'~ '32 кг (1! !5 — 15)'С= Лл~ =!9008 кДж. №! 013.
Решение: 0=от(гд-г); т=рУ; (2= рК(г,-г,); 0= 1000 —..С 1,29 кг7мзх х0,5.10-з мз.(ЗОС ОС)=!935 Дж. Ребдение: При посгоянном объеме газ работы не совершает. Поэтому д(г= (2 (2= с,,т(гд- д) = =с рг'(г -д,)=720 ..С 1,29 кг/мз.60 мзх х 20'С = 11!4,56 !О' Дж 1,! МДж. Внутренняя энергия воздуха в баке увеличивается. № 1014. Решение: Лх (2=стад=880 „С х х!500 кг 10 С=13,2 МД;к. №1015. Решение: (2= 0,+(гд; О,=с,т,(г — д); (3 =от (г -г); дпд=р'1д смд=сдр)гд(дд г~)' 0з=920 к "С '0,2 кг (100 С-20'С)= д)ж Дж =!4,72 1(Р Дж; Цд — — 4,2 1(Р -„—,ч~ 1,5 !Оз мзх х 1 !Оз кг/мз ° (!ОО С вЂ” 20'С) =504 ° !Оз Дж; (2 14 72.
10з Дж+ 504.!Оз Дж = 5 ! 8 72. 1Оз Дж = 518 72 кДж. 132 УЬ 7'еллсеие явления №1016. № 1017. №1018. № 1019. Решение: Воспользуемся формулами предыдущей задачи: Ц,=с,т,(г — г,)= 920 —..С 0,8 кг.(!00'С— йк — 10'С) = 66,24 кДж; ()д=с рУз(гз-г,)=4,2 !Оз ..с !Оз кг/и х Дж х 5 1О з мз. (100 С вЂ” 10'С) =! 890 кДж; () = (), + (7 = 66,24 кДж+ 1390 кДж =! 956,24 кДж. Решение: ()= (),+ (2,; Д,=ст,(тз- г) — кОличествО теплОты, полученное баком. Оз=езр У(~-т,) — кО- личество теплоты, полученное водой. Ц, =460 †..С .
65 кг (29'С-4 С) = 747 500 Дж= Дж =747,5 1Оз Дж; () =4,2-10з — ъ~ .0,2 мз 1 10з кг/м'х х(29'С-4 С) =21000 10' Дж' () = 21000 ° 1Оз Дж+ 747,5 ° 10! Дж = 21747,5 кДж. Решение: О=ст(гз-О); т=Фтб о=сФт (тз г~)=830 хг. С '300 5 кг.(20С— 3Ь~ -70'С)=-6600 10з Дж=-66 МДж. Кирпичная печь отдаст 66 МДж теплоты. Решение: т=рУ=р/ЬЬ; Ц = ст (гз - 11 ) = с р! Ь Ь (т, — г ) = =4,2 ° КР— лг..С ° 1 ° !Оз и/мз. 100 м б м х Лл~ х 2 м (25'С -! 5'С) = 50,4 1Оз Дж. !8З 38. Измерение количества тепловы )ча ! 020 Решение: О=сваг=ар )'ш; лг = —; 0 .
ср)г 10 Дж 4,2 !О) — !О!-8г~ 200.!О-ем~ О,ОГС. Температура увеличится иа О,ОГС. гй 1021. Решение: !2=сваг; !2 280 Дж !40 — —,~ О,! кг кг'С. Температуру надо повысить на 20 С. М 1022. Решение: Внутренняя энергия олова уменьшилась на количество отданного тепла ь!г= !2. !2=стяг, Поэтому дт= — = Д 1ФДж = ЮО'С 2эО „.О,К кг Р0 1023. Решение: !)=ст!г — г,); лг 0 с()2 — т! !78,5 !аж б) Решение: Пренебрегая потерями теплоты. можно считать, что количество теплоты, отданное нгрячей водой„ равно количеству теплоты, полученное холодной водой, т.е. составить т !2,=12, !!)! !),=ст,!О-г,)— личесгао теплоты, полученное холодной водой.
УХ телловые лелелия 184 д, = ср у, (в - г,); () оя (г — е) — количество теплоты, отданное горяче й водой. ()з=ср Уз(гз-в). подставим значения Д, и ()з в уравнение (1): ср У!(Е-Г~) =ср Уз(тз-е), сократим на с, р: Уз(гз-Е) 3 10 зм.б5'С У, (в-г,) = Уз(гг-е) = У = (в-г!) м с = 9,75 10 з м' = 9,75 л.
Первоначальный обьем вовы 9,75 л. (В задачнике допущена опечатка, иет значения начальной температуры колодной воды. Значение взято из сборника задач предыдущего выпуска.) Решение: Воспользуемся соотношением, полученным в предыдущей аааче: У, (В- г,) = У (г — В). О сюд Е-г, 40.С У =У,— =3 л — =24 г2 — е 50'С г) Доно Решение: Как и в предыдущей задаче, найдем обьем долитой горячей воды: ,в-г 'Зо С У,=У; — -1-=40л.— =гал. г,-е 80 С Масса воды и = р У = !Оз кг/мз 20 !О з мз = 20 кг. № 1024.
Решение: Д=ол(г,— г) =~ с= Д !52 Дж т(гз — г,) О,! кг 4'С = 380 —,. Это могут быть медь или латунь. дж кг"С ' № 1025. Решение: Аналогично решению предыдущей залачн: () 280 Д.'к дж рл(г, — г,) О,! кг.20'С 186 Уй Телловые явлеиия Решение: Составим уравнение теплового баланса: ()+(3,=0(И. й,=от,(В-г) — количество теплоты, полученное холодной водой. ()з = ол ( — г ) — количество теплоты, отданное горячей водой.
Подставим в (!), заменив т через р У. срУ(в-г,)+ср!'(В-г)=0; сократим на с, р: У(В-г)+ 1'( — г)=0! откроем скобки: У, В - У, г, ь У,В- У г = 0; В (У, + У) = У, г, + У г,; В- Уг!'Уз!2 50'1О 'м'!5 С+30'1О '"'75'С -375.С '= У+У, 80. !О-змз | в) Дано: У, = 60 л; г, = ! 0'С У = 50 л; гз = 90 С Решение: Воспользуемся формулой, полученной в предыдущем примере: У~г!+Уз!а 60 л 1О'С+50 л'90 С 464,С У!+!'з 60л+50л № 1030. Решение: По условию (),=(7 (1).
(7,=с,ш,дг, — количество теплоты, необходимое для нагревания кирпича. Ц =с ш Лà — количество теплоты, идущее на назревание воды. Полсшвим (3, и (3, в уравнение (!). сР'~ М = сзл'г дГз ' 1Оз Д'а 4 кг !3,2'С =880 Дк 4 кг 63'С юла' ~~та дгз 4,2 и,дг! № 1031. Решение: По условию А= (г (1). Работа, производимая двигателем, полностью идет на ншревание воды. А=дг г. ()=сед! =ср удг'. подставим значения А и (3 в (1). ))г !=ср удг'.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
