Вопрос 10 Тепловые явления. Расчётная задача

Задание 1. По результатам нагревания тела массой 5 кг построен график зависимости температуры этого тела от полученного им количества теплоты. Перед началом нагревания тело находилось в твёрдом состоянии.

Считая, что потерями энергии можно пренебречь, определите количество теплоты, которое необходимо для плавления 1 кг вещества, из которого состоит данное тело.

Задание 2. По результатам нагревания тела массой 5 кг, первоначально находившегося в кристаллическом состоянии, построен график зависимости температуры этого вещества от полученного им количества теплоты. Считая, что потерями энергии можно пренебречь, определите количество теплоты, которое потребовалось для нагревания 1 кг вещества в твёрдом состоянии на 1 С.

задание 3. На рисунке представлен график зависимости температуры t твёрдого тела от полученного им количества теплоты Q. Масса тела 2 кг. Чему равна удельная теплоёмкость вещества этого тела?

Задание 4. По результатам нагревания тела массой 5 кг, первоначально находившегося в кристаллическом состоянии, построен график зависимости температуры этого тела от полученного им количества теплоты. Считая, что потерями энергии можно пренебречь, определите количество теплоты, которое потребовалось для нагревания 1 кг вещества в жидком состоянии на 1 °С.

Задание 5. Двигатель трактора совершил полезную работу 23 МДж, израсходовав при этом 2 кг бензина. Найдите КПД двигателя трактора.

Задание 6. Какое количество теплоты потребуется, чтобы в алюминиевом чайнике массой 700 г вскипятить 2 кг воды? Первоначально чайник с водой имели температуру 20 °С.

Задание 7. Какое минимальное количество керосина надо сжечь для нагревания 4,6 кг воды от начальной температуры t1 = 20 °С до температуры кипения? Считать, что вся энергия, выделяющаяся при сгорании топлива, расходуется на нагревание воды.

Задание 8. Сколько спирта надо сжечь, чтобы нагреть воду массой 2 кг на 29 °С? Считать, что вся энергия, выделенная при сгорании спирта, идет на нагревание воды.

Задание 9. Какой объём воды можно нагреть от 20 °С до кипения, сообщив ей 1,68 МДж теплоты?

Задание 10. Сколько энергии необходимо для превращения 500 г льда, взятого при температуре 0 °С, в воду, имеющую температуру 20 °С? Потерями энергии на нагревание окружающего воздуха пренебречь.

Задание 11. КПД двигателя трактора не превышает 30%. Вычислите максимальную полезную работу, которую может совершить двигатель трактора, израсходовав 3 кг бензина.

Задание 12. На рисунке представлен график зависимости температуры от полученного количества теплоты для вещества массой 1 кг. Первоначально вещество находилось в твёрдом состоянии. Определите удельную теплоёмкость вещества в твёрдом состоянии.

Задание 13. Зависимость температуры 1 л воды от времени при непрерывном охлаждении представлена на графике. Какое количество теплоты выделилось при кристаллизации воды и охлаждении льда?

Задание 14. Килограммовый кусок льда внесли с мороза в тёплое помещение. Зависимость температуры льда от времени представлена на рисунке. Какое количество теплоты было получено в интервале времени от 50 мин до 60 мин?

Задание 15. Определите количество теплоты по модулю, которое выделится при кристаллизации и охлаждении от температуры плавления до 27 °С свинцовой пластинки массой 800 г?

Задание 16. Сколько энергии необходимо для плавления куска олова массой 2 кг, взятого при температуре 32 °С?

Задание 17. Чему равна масса паров спирта, если при их конденсации при температуре кипения и при последующем охлаждении до 28 °С выделяется количество теплоты 20 400 Дж?

Задание 18. На рисунке представлен график зависимости температуры от времени для процесса нагревания слитка свинца массой 1 кг. Какое количество теплоты получил свинец за 10 мин нагревания?

Задание 19. На рисунке представлен график зависимости температуры твёрдого тела от отдаваемого им количества теплоты. Масса тела 4 кг. Чему равна удельная теплоёмкость вещества этого тела?

Задание 20. На рисунке представлен график зависимости температуры от полученного количества теплоты для вещества массой 2 кг. Первоначально вещество находилось в твёрдом состоянии. Определите удельную теплоту плавления вещества.

Задание 21. В стакан, содержащий 42 г льда при температуре 0 °С, налили воду, имеющую температуру 33 °С. Какова масса налитой воды, если весь лёд растаял и в стакане установилась температура 0 °С? Теплообменом с окружающей средой пренебречь.

Задание 22. В сосуд, содержащий 200 г воды, положили кусок льда. Какова масса куска льда если весь лёд растаял и в сосуде установилась температура 0 °С? Теплообменом с окружающим воздухом пренебречь. Начальные температуры воды и льда определите из графика зависимости температуры от времени для воды и льда в процесса теплообмена.

Задание 23. Какова масса воды, если известно, что при охлаждении на 7 °С помещённой в неё медной детали массой 300 г вода нагрелась на 1 °С? Тепловыми потерями можно пренебречь.

Задание 24. Какова масса медного шарика, прогретого в кипящей воде, если при помещении его в лёд, имеющий температуру 0 °С, образовалось 12 г воды? Считать, что вся энергия, выделяющаяся при охлаждении шарика, расходуется на плавление льда.

Задание 25. Для плавления свинцового бруска, нагретого до температуры плавления, потребовалось количество теплоты 227 кДж. Чему равен объём бруска?

Задание 26. Какое количество теплоты выделится при плавлении куска льда объёмом 2000 см3 при температуре 0 °С?

Задание 27. При нагревании и плавлении кристаллического вещества массой 100 г измеряли температуру вещества и количество теплоты, сообщённое веществу. Данные измерений представили в виде таблицы. Считая, что потерями энергии можно пренебречь, определите удельную теплоёмкость вещества в твёрдом состоянии.

Задание 28. При нагревании и последующем плавлении кристаллического вещества массой 100 г измеряли его температуру и количество теплоты, сообщённое веществу. Данные измерений представлены в виде таблицы. Последнее измерение соответствует окончанию процесса плавления. Считая, что потерями энергии можно пренебречь, определите удельную теплоту плавления вещества.

Задание 29. Смешали две порции воды: 400 г при температуре t1 = 25 °С и 100 г при t2 = 100 °С. Определите температуру получившейся смеси. Теплообменом с окружающей средой пренебречь.

Задание 30. Смешали две порции воды: 200 г при температуре t1 = 40 °С и 800 г при t2 = 80 °С. Температура получившейся смеси оказалась равной t3 = 60 °С. Какое количество теплоты получили сосуд и окружающий воздух?