Вправа 8
3. Сталеву ложку масою 40 г нагріли в окропі (у воді за температури 100 °С). Яка кількість теплоти пішла на нагрівання ложки, якщо її температура збільшилася від 20 до 80 °С?
Дано: |
Розв'язання: |
||||||||
m = 40 г = 0,4 кг |
Користуємося формулою для розрахунку кількості теплоти, необхідної для нагрівання речовини: Q = cm△t, де △t = t2 – t1. Питому теплоємність сталі знайдемо з таблиці:
|
||||||||
Q — ? |
|||||||||
Q = 500 · 0,04 · (80 – 20) = 1200 (Дж) = 1,2 (кДж). Відповідь: 1,2 кДж теплоти пішло на нагрівання ложки. |
4. Для нагрівання на 160 °С деталі масою 250 г було передано 20 кДж теплоти. З якого матеріалу виготовлена деталь?
Дано: |
Розв'язання: |
|||||||||||||||
△t = 160 ºC |
Користуємося формулою для розрахунку питомої теплоємності:
|
|||||||||||||||
c — ? |
||||||||||||||||
За таблицею питомої теплоємності деяких речовин з'ясовуємо, що тіло виготовлене із сталі. Відповідь: ймовірно, деталь сталева. |
6. В алюмінієвій каструлі масою 500 г нагріли 1,5 кг води від 20 °С до кипіння. Яку кількість теплоти передано каструлі з водою?
Дано: |
Розв'язання: |
||||||||
m1 = 500 г = 0,5 кг |
В процесі нагрівання теплоту будуть отримувати обидва тіла, тому: Q = Q1 + Q2, де Q1 = c1m1(t2 – t1) — кількість теплоти, необхідна для нагрівання каструлі;
|
||||||||
Q — ? |
|||||||||
Q = c1m1(t2 – t1) + c2m2(t2 – t1);
Q = 920 · 0,5 · (100 – 20) + 4200 · 1,5(100 – 20) = 540 800 (Дж) = 540,87 (кДж). Відповідь: передано 540,8 кДж теплоти. |
7. На яку висоту можна підняти вантаж масою 2 т, якщо вдалося б використати всю енергію, що звільняється під час остигання 0,5 л води від 100 до 0 °С ?
Дано: |
Розв'язання: |
||||||||||||||||||
m = 2 т = 2000 кг |
Користуємося формулою для розрахунку кількості теплоти при охолодженні тіла: Q = cm1(t1 – t2), де m1 = ρV — маса води. Густину води та її пимтому теплоємність знайдемо з таблиці:
|
||||||||||||||||||
h — ? |
|||||||||||||||||||
Для знаходження висоти підйому скористуємося формулою для потенціальної енергії тіла, піднятого над землею: E = mgh, де g = 9,8 Н/кг — стала величина. За умовами задачі Q = E, отже, cρV(t1 – t2) = mgh, звідси:
Відповідь: можна підняти вантаж на висоту 10,5 м. |