ГДЗ-Физика-задачник-10-11кл-Рымкевич-2006-www.frenglish.ru.djvu (991535), страница 28
Текст из файла (страница 28)
20. Изыенвнна внутренней ввергни твп в процессе теппопередвчн Рй 643(632). решение: Как нино нз срафпка 1, начальтт температура тела составляет Тт = 300 К, а конечная температура равна Тт 420 К. Прирост температуры составил ЬТ 420 К вЂ” 300 К = 120 К. Колнчестзо теплоты, шшвеленное к телу 1, равно Ф 60 кДж. По определению 42 ст ь т, гле с — удельная тепловы кость. Отсюда с, — = 0,26 кйж/кг ° К'= 260 Дж/кг ° К, су 60 кДж тЬТ 2 кг ° 120 К Изсрафпка!1 видно. поначаяьнаятсмпературателаеостеляег Тю 340 К,а конечная рнтз Т, =4Ю К Нтреввнпе пропзошлона ЬТ 4Ю К -340 К =20 К.
казачество подведенной теплоты (2 = 80 кДж. Отскпа теплаеыкаеть Отела с, — = 0.6 кДж/кг ° К ЬООДж/кг ° К. 0 80 кДж тьТ 2 кг ° 00 К Ответ: с, = 250 Дж/кс. К, с, 500 Дж/кг К, Тт 300 К, Т„, = 420 К, Т,а 340 К, Тп 420 К. № 644(в). ение: ем абозначення: т, н лс„— массы свнниа п алюмнс, я с, — улельная тепловы кость свин ив н авюынлс, н с, — масса и удельная теплоемкасть воды. Сосетнм уравнение теплового баланса (2, бс,т,„(1) ют тепло свннцовые н алюминиевые опаляй ахюкдаясь от начальной температуры с, 100 'С до канай (ратювссной) температуры с 20 'С: с)зт сета(сс О + с тс(сс — с) (2).
учают тепло вова н калорннстр, на~женюсь от наьной тсмнературы сз = 15 'С до конечной темпера!- с 20'С: 12 с,т,(с — с ) + С(с — с ) (3). Подставляя (2) н (3) в (1). получны с аз (с,— с)+еле (с -с) с(с — с )+с гя (с — с ) нлн (с, — сКс,т, + с,т,) (с — с КС+ е,яс,) (4). Теперь учтем, что абшая насев смеси опилок равна сумме ивсе свинца и алюыпння.
т т, + лс,. Вырвзнм отсюда т, т — т, и падетавпы в (4). Таит (сс — с)(с (т - те) + сгт,) (с — сз)(С + с,т ). 30. Сгюмвелле ев яее вве ии мел ВВС Отсюда масса свинца с т(С, -С)-(С вЂ” С,)(С+с/п.) (с, -с)(е, -с,) Подставит ланныс, получим: ВВΠ—,„.0,16«г ВО К-б К (42дж/К+4130 — „„.О 23«г) ВОК тбΠ— „",„ =О.ОВг«г =Ог г. Тогда масса алюминиевых опнлою т, 150 г - 92 г 58 г..
Ответ т, 92 г, т„= 58 г. № 645(640). Решение: По усаовню задачи медное отдаст тепло, а квлориметр и масло — получают. количество отданного тепла с)г езтз(сз-В). квлориыетр получил: с) с( — с,) (предполагаем, что калориметр после завивки масла имел температуру се Масло поглотило колнчество теплоты Яс с,т,(8 - с,!.
По закону сохранения энергии С)з О + от Отсюда ст(с,— В)=С( — с)+от(о-с), Теперь находим с,: с,тс(В - С,) статс(ез — В) — С( — С,). Окончатеяьно: сузь(С,-В) С 330 т„° О.бкг ° Вт К ВЗДж/К лс,(В-С,) лс, 0.26кг ° 21К 02бкг 2,2 — '" .к Здесь мы тюпользоеались тем бнктон, по числовое значение разности температур по шкале Повесив и абсояютной шкале совпадают. Ответ: с, 2,2 кДж/кг К № 646(64(К Решение: саи плотность вовс считать равной ! кг/л, то суммарная масса олодной и горячей воды должна составлять 200 кг.
По закону созранения энергии количество теплоты, отданное горячей воой, равно количеству тепяоты, пояученной холодной водой: ве,(В - С,) стс(С - В). Кроме того, т, + тз = 200 кг. Получаем истому уравнений; , ° ВО'С =, ° Ю'С 20 'С т вь + с,бт, = 200 кг т ~, +т, З)Окг т, — Волг мс т, 200кг-т, -ФСО кг-Вокг =120кг. 3!О кг 2,8 Слеаоаательио. нужно взять 30 л хаюлной водм и 120 л сорячей. Ответ: т, Вол, т 120л.
Глава уу Осмин иадэюгзшяи № 647ь(642). Решение: Пуси М и с — масса и улельная теплоемкссть воды, а ю и с,— масса н удельная тсплосмкость тела. В результате зеплообмена вода нагрелась на (9 с,), а тело охаааююсь на (с, — 9) грааусов. По закону сохранения энергии лля первого случая с,м(с — 9) сМ(е — с,).
100 'С + 40 'С - 20 'С 6600 'С' 120 'С Отюг.е, =55 С. № 646(645). Пане: и 200 л ! Решение: Пусты — время, необходимое для ныревання 200 кг водо 24 'С. Тоглв собственно на нагрееание пошло колиеспю тесыоты (2„= Р. Учитмвая коэффициент полезнолелствия волонагревателя П, в процессе сгщмния шза необходимополучитъколичсстютеплоты>2 Я/ПТогобъем сгоревшего газа составит Р, = ()/Е = (2„/40. уравнения теплоеогобалансанвхоаиирт ю,слс, где 200 кг — масса волы, с — ес теллоемкость.
Отсюда время нагревания м сЫ т= — ' —. Р см С-Е с си В- с, КОГДа В ШаУ ОПУСтнЛН ВтОРОС ТЕЛО, ОИО ОХЛВЛИЛОСЬ На (Сз — 9,) Пгаа>СОЕ, а вола и пересе тело нагрелись на (9, — 9) градусов. Здесь 9, — первая устано- вившаяся температура, Запишем уравнение теплового баланса; с,м(С,-Е,>=ем(Е,-Е>+с, (Е,-Е>. Разделим обе части уравнения иа с, эк с,-е, — (9,-9)+(9,-9). сМ с,ш Полставим отношение сМ/ссш из первоначального уравнения и персгруп- пируем члены: С -9 с-9 (с-Е с,+е=-т — (9,-9)тле, сече+ел .9,(Ь +2~, е-с, '(е-с, Умножим обе части уравнения на (Š— с,) и приведем йодобные члены: Ес(гс+ Š— 2С,),С,Š— С,С, — ЕС, + ЕСГ 100'С ° 40'С-100 'С ° 10'С-40'С.10 'С+40'С 100 'С ЗО Изиимяиг вк ига зне кн иез Объем сгоравшего шза Рт.
21 ° 1бг Вт ° 988с 0 7 СЧ 80 10'ДжУм' 0,8 Ответ т = 16 мин, У, = 700 я. № 649(644). У газов сравнял кинетическая энергия молекул больше средней потснцивлыюй энергии. У жидкостей средняя кинетическая энергия молекул незначмшяьно меньше средней потенциальной энергии. Так как речь в залачс идет об одних н тех жс молекулах воды НтО, то получается, что при одшмковой тсмпсратурс (!00 С) воляной пар облвласт большей внутренней энсрпюй, чем вода. Можно рассу:клать иначе. При конденсации пара выдслястся количество заплоты г) гм, где г — удельная теплота парообрвзоаания, е — масса пара. При этом получается вода при !00 С. Слеловвтсльио, внутренняя энергия пара больше.
Уй 650(и). шенис: Чтобы напить асму от температуры Г, = (О 'С до тсмпсрату- кипения гз (00'С, ей нсо(сввшмо передать ковичсст- ~~ Я,-кзи,(г,-г,).У~~, пош,-р,У,(р,— пвотность воды), повуяим Я, г,р,)'в(г — г,). Для пцп, чгобм вскипятить мму, необходимо также ишршь и чайник, дяя чего требуется кояичсство тспииы О„с(гз — 1,). ри си~ранив шза вмаслястся кол ичсспю теплоты Я, = 0Уг По опрсдслсиию КПД равен отношению полевого колнчсства теплоты к затраченному; Ч= Я огдв О„+ г) (г, — г,)(слз!', + с) Подставим ланные: 90 К ° (4190 Эйа ° 10' КГ/Иъ ° 8 ° 10Ч М'+100ДИГКГ) Ч= ° 100' = 6374.
80 ° 104 ДжУм' ° б ° 10с м' Отвес Ч 53%. № 65!(646). Решение; Сначала пар прн 100 'С превратится в воду при 100 С. При зчом вылсмпся количсспю тсцлогы (2, гш, (г 2,3 МДж/кг). Даава масса вспы мт при !00 'С охишнтся до температуры и Уравнение теплового Гласе уг Осааеы эм ладааемика шсние: эскод спирта в пзрглкс будет составлять 2 г 0.002 кг н — — ' = 3, 33 ° 10' кг/с. 1 мин ббс сдовпельно, гореяка будет произэолить в слит секунколичество энерп~н рб = й'Дж/с На нагревание ворашодустса только Ч чшгь зюй энергии: Ч)Г Час. олба нарезается амесш с водой. На нагрсванне колбы уйаст количество теплоты О, и С(100 ' — г). На на~реваие шшы — количество теплому Я = са( 100 ' — !). р р ел до р . ур баяаиеабглстп)Р Я! + 4)з ИЛН тпнб С(!00 '- Г) + Са(!00 ' — !).
ОтСЮДа (С+са)(100' — !) (100Дж/К+О бкг ° 4190 а) Чби 0:,36 ° 2,9 ° 10'Дж/кг ° 2,32 ° 10 ькг/с с =696с 11,0мнн' 12мии. 2614 ° 90 328 при кипении воды от пгрелки ей ежесекундно передается чн' количество теплоты. Это котичество теплоты расходуется на образование, скажем, а, количества пара. Следовательно, уравнение теплонхо баланса в этом случае синит га, Ч)Р . ! с. Количество ежесекундно выкипевшей воаьс Ч)Р ° 1с Чби ° 1с 0,36 ° 29 ° 101 Дн/кг ° 3,30 ° 10'ькг/с ° 1с ЯГ1— г 1,47 ° 10' кг 0.16 г.
Ошст: т ! 2 пни, а, = О, ! 5 г. 23 ° 10' Дж/кг балланса запишется как са,(0 — г,) анз(!00 с — 0) + лззг, откупа установнашшся температура ЗЬ' Ч!' Ь ЧШ"'1> 1 1 сюл, +са, а1 + аг 0 2 кг (100 'С + 2300/4 19) 'С + ! 6 кг ° 1б 'С 1,6 кг+ 0,2 кг Строго говоря, величина г/с имеет размерпоса К (Кельвин), но поскочьку по смыслу задачи речь илст о приращении температуры, для которой 6 Т К = л! 'с, то мы выражаем г/с в градусат Нельсня. Очевидно, устаноагвпмяся температура воды не может превышать !00 'С. И если бы в результате вычислений получилось 0 > 100 'С (так бьши заданы начальные условия), то зто означало, что сконденсировалась только часть пара и уравнение теплового баланса нужно было писать по-другому.
Ответ 39 С. Уй 652(647). ЛР Изменена ен неа вне ен тсе № 653*(648). шсние: и мощность горелки равна йг, то на нагреваине чай- ка и воды и на образование пара расходуется только Ивсе часть (П вЂ” КПД). За время Тот горенки было поеноо количество теплоты П)УТ. Оно было потрачено нмтаванне чайника: с,т,(!00 ' — С), на нагреваиие ы ло кипенна; с«аз(100 ' — О и на испарение тз вота«. По закону сохранения энергии ПУ«/Т с а (100' — с) + стас(100' - С) + газ.
Отсюда мощность горелки: (т,с, + т с )(100 ' — с)+ а г ОТ (04 кг ° 880 „н к+ 2 кг ° 4190 „— ""„) ° 90 К +О 02 кг ° 23 . 10'Дм/кг 0,4 ° 600 с = 3466 Дж/с 3.6 ° 10' Вт = 3,6 кВт. Отвес йг = 3,5 кВт. № 654(649). ение: усох стали отдает тепло, охлкклвнсь от температузпо температуры О. Количество отданного тепла с«аз(сз — О).
Вода массой «=РУ 1 ° 10«кг/мз 23 10 змз 28кг нимает тепло. Пусть испарилось аз воды. Тогда вшамл часть (т, — тз ) нагрелась от температу, до О, на что пошло количество те«шопе Я« =с,(а, — т,)(6- «,), асса тз воды сначат нарслвсь от с, ло 100'С, а затем испарилась. На это ушло кояичсспю теплоты а,с,(100 ' — «) + тзг. Полу«аем уравнение теплового баланса: с«аз(«с — 0) = с«(т « — н«з )(Π— с) + тзс«(100 ' — с) + тзг, из которого находнн т,: ,а(«,-0)-ас,(9-«,) с,(100' с)+г 3 кг ° 460 х. ° 400 К -2.8 кг ° 4190 а 40 К о,озз к зз г.
4190 шаш, ° 40 К + 2,3 ° 10' Дм/кг Ответ: аз 33 г. 30 655"(659). решение; Пуси в сосуде при температуре 6 наишвтся масса волы т, а масса скон- снсировавшегося пара равна лт, Гнева Уг Основ» тс ноанноникн Тогда в начале в сосуде находилось (гн — да) воды при температуре ! г Эа вода принимает тспжяу от пара прн нагревании до температуры 9. Колнчеспю полученной теплоты (а — да)с(9 — Г,). Пвр массы Ьа сначана конденсируется при 100 'С н отллет ааг количество тепхоты. Далее горячая вола (100 'С) махой даохлаждасаялотемпературыэиотшстэнергнюаас(100 -9).По закону сохранения знерпа (а — Ьа)с(9 — г,) Ьаг+ вас(100'-9).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
