Если в задаче рассматриваются процессы теплообмена в изолированной системе тел, когда за счет уменьшения внутренней энергии одних тел увеличивается внутренняя энергия других, то эти задачи решаются путем применения уравнений:
Рекомендуется следующий порядок решения этих задач:
1) внимательно изучив условие задачи, следует установить, какие тела нагреваются, а какие - остывают, обратив особое внимание на то, не происходят ли в процессе теплообмена агрегатные превращения тел;
2) составить уравнение теплового баланса либо в виде , либо в виде , где – количество теплоты, выделяющееся при остывании охлаждающихся тел; – количество теплоты, поглощаемое нагревающимися телами. Применяя это уравнение, нужно иметь в виду, что в формуле для нахождения следует всегда из большей температуры вычитать меньшую.
Ответ: |
Задание 2. Решите количественные задачи
Задача 1. При охлаждении металлической детали массой m от температуры t1 до температуры t2 выделяется количество теплоты Q. Удельная теплоёмкость металла c. Определите значение величины, обозначенной «?». Во сколько раз изменится количество теплоты, если массу детали увеличить в α раз?
|
|
Вариант | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
m, кг | ? | 3,5 | 2 | 5 | 1,5 | ? | 4 | 3,5 | 2 | 0,5 |
t1, 0С | 400 | ? | 420 | 230 | 510 | 600 | ? | 210 | 550 | 450 |
t2, 0С | 210 | 150 | ? | 120 | 90 | 450 | 50 | ? | 150 | 50 |
Q, кДж | 145 | 68 | 600 | ? | 145 | 110 | 125 | 105 | ? | 92 |
c, Дж/кг·г | 380 | 130 | 880 | 230 | ? | 460 | 130 | 230 | 460 | ? |
α | 1,5 | 2 | 2,5 | 3 | 1,5 | 2 | 2,5 | 3 | 3,5 | 2 |
Задача 2. При сгорании топлива объёмом V выделяется количество теплоты Q. Плотность топлива ρ, удельная теплота сгорания q. Определите значение величины, обозначенной «?».
Вариант | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
V, л | ? | 3 | 4,5 | 1,5 | ? | 4 | 2 | 0,5 | ? | 3,5 |
Q, МДж | 60 | ? | 145 | 47,3 | 53 | ? | 67,7 | 18,7 | 115 | ? |
ρ, г/см3 | 0,68 | 0,8 | ? | 0,7 | 0,79 | 0,71 | ? | 0,85 | 0,82 | 0,79 |
q, МДж/кг | 44 | 42 | 43 | ? | 27 | 46 | 47 | ? | 46 | 27 |
Задача 3. При конденсации стоградусного водяного пара массой mп, выделяется количество теплоты, достаточное для плавления льда массой mл, и нагревания полученной при этом воды до температуры t. Определите значение величины, обозначенной «?». Начальная температура льда 0 0С.
Вариант | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
mп, г | 40 | 30 | ? | 35 | 25 | ? | 45 | 50 | ? | 40 |
mл, г | 150 | ? | 200 | 100 | ? | 150 | 250 | ? | 250 | 200 |
t, 0С | ? | 80 | 40 | ? | 20 | 50 | ? | 60 | 30 | ? |
Задача 4. В воду массой m1, взятую при температуре t1, бросили кусок льда массой m2, имеющий температуру t2. Если через воду пропустить 100 – градусный водяной пар массой m3, то температура смеси станет равной t. Определите значение величины, обозначенной «?». (Потери тепла не учитывайте)
Вариант | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
m1, кг | ? | 1,5 | 2 | 1 | 1,5 | 3 | ? | 3 | 1,5 | 1 |
t1, 0С | 20 | ? | 30 | 15 | 25 | 40 | 45 | ? | 60 | 65 |
m2, кг | 0,1 | 0,1 | ? | 0,05 | 0,1 | 0,2 | 0,2 | 0,3 | ? | 0,05 |
t2, 0С | 0 | -5 | -10 | ? | -3 | -5 | -10 | -4 | -20 | ? |
m3, г | 20 | 30 | 10 | 10 | ? | 40 | 30 | 10 | 50 | 20 |
t, 0С | 25 | 27 | 25 | 16,5 | 0 | ? | 40 | 0 | 40 | 66 |
|
|