Физика уроки 10-11 - Основы молекулярно-кинетической теории - Уравнение теплового баланса

Задача 1193

В ла­тун­ный ка­ло­ри­метр мас­сой 128 г, со­дер­жа­щий 240 г воды при 8,4 °С, опу­ще­но ме­тал­ли­че­ское тело мас­сой 192 г, на­гре­тое до 100 °С. Окон­ча­тель­ная тем­пе­ра­ту­ра, уста­но­вив­ша­я­ся в ка­ло­ри­мет­ре, 21,5 °С. Опре­де­лить удель­ную теп­ло­ем­кость ис­пы­ту­е­мо­го тела.

Задача 1194

После опус­ка­ния в воду, име­ю­щую тем­пе­ра­ту­ру 10 °С, тела, на­гре­то­го до 100 °С, через не­ко­то­рое время уста­но­ви­лась общая тем­пе­ра­ту­ра 40 °С. Какой ста­нет тем­пе­ра­ту­ра воды, если, не вы­ни­мая пер­во­го тела, в нее опу­стить еще одно такое же тело, на­гре­тое до 100 °С?

Задача 1195

Элек­три­че­ский ки­пя­тиль­ник мощ­но­стью 350 Вт не может на­греть 600 г воды до ки­пе­ния. Убе­див­шись в этом, его вы­клю­ча­ют. На сколь­ко по­ни­зит­ся тем­пе­ра­ту­ра воды через 15 с после вы­клю­че­ния ки­пя­тиль­ни­ка?

Задача 1196

В смесь, со­сто­я­щую из 5 кг воды и 3 кг льда, впу­сти­ли 0,2 кг во­дя­но­го пара при тем­пе­ра­ту­ре 100 °С. Что про­изой­дет?По­те­ря­ми на из­лу­че­ние пре­не­бречь.

Задача 1197

Сжи­гая 200 г бен­зи­на, воду мас­сой 8 кг на­гре­ва­ют от 20 °С до 100 °С, при­чем часть воды ис­па­ря­ет­ся. Сколь­ко воды ис­па­ри­лось, если КПД на­гре­ва­те­ля равен 40%?

Задача 1198

В теп­ло­изо­ли­ро­ван­ной колбе на­хо­ди­лась вода при 0 °С. Вы­ка­чи­вая из колбы воз­дух, до­би­лись того, что в ней остал­ся толь­ко лед. Какая часть воды при этом ис­па­ри­лось? Удель­ная теп­ло­та па­ро­об­ра­зо­ва­ния воды при 0 °С равна 2,5 МДж/кг.

Задача 1199

На элек­три­че­ской плит­ке мощ­но­сти 1 кВт кипит вода в чай­ни­ке. Най­ди­те ско­рость ис­те­че­ния пара из но­си­ка чай­ни­ка, если пар счи­тать иде­аль­ным газом. Дав­ле­ние пара на конце но­си­ка 1 атм, се­че­ние но­си­ка 1 см2. Счи­тать, что вся энер­гия плит­ки пе­ре­да­ет­ся воде.

Задача 1201

Под ко­ло­ко­лом воз­душ­но­го на­со­са на­хо­дит­ся вода, масса ко­то­рой 40 г, а тем­пе­ра­ту­ра 0 °С. Воз­дух из-под ко­ло­ко­ла быст­ро от­ка­чи­ва­ет­ся. Бла­го­да­ря ин­тен­сив­но­му ис­па­ре­нию части воды (насос от­ка­чи­ва­ет пар) осталь­ная вода за­мер­за­ет. Опре­де­ли­те массу об­ра­зо­вав­ше­го­ся льда, если его тем­пе­ра­ту­ра также 0 °С.

Задача 1202

В бак, со­дер­жа­щий воду мас­сой 10 кг при тем­пе­ра­ту­ре 20 °С, бро­си­ли кусок же­ле­за мас­сой 2 кг, на­гре­тый до тем­пе­ра­ту­ры 500 °С. При этом не­ко­то­рое ко­ли­че­ство воды пре­вра­ти­лось в пар. Ко­неч­ная тем­пе­ра­ту­ра, уста­но­вив­ша­я­ся в баке, равна 24 °С. Опре­де­ли­те массу воды, об­ра­тив­шу­ю­ся в пар.

Задача 1203

Сколь­ко дров надо сжечь в печке с КПД 40%, чтобы по­лу­чить из 200 кг снега, взя­то­го при тем­пе­ра­ту­ре −10 °С, воду при тем­пе­ра­ту­ре 20 °С?

Задача 1204

В ка­ло­ри­метр, со­дер­жа­щий 1,5 кг воды при тем­пе­ра­ту­ре 20 °С, по­ло­жи­ли 1 кг льда, име­ю­ще­го тем­пе­ра­ту­ру −10 °С. Какая тем­пе­ра­ту­ра уста­но­вит­ся в ка­ло­ри­мет­ре? Теп­ло­ем­ко­стью ка­ло­ри­мет­ра можно пре­не­бречь.

Задача 1205

В сосуд, со­дер­жа­щий 2,8 л воды при 20 °С, бро­са­ют кусок стали мас­сой 3 кг, на­гре­тый до 460 °С. Вода на­гре­ва­ет­ся до 60 °С, а часть ее об­ра­ща­ет­ся в пар. Найти массу воды, об­ра­тив­шей­ся в пар. Теп­ло­ем­ко­стью со­су­да пре­не­бречь.

Задача 1206

Через воду, име­ю­щую тем­пе­ра­ту­ру 10 °С, про­пус­ка­ют во­дя­ной пар при 100 °С. Сколь­ко про­цен­тов со­ста­вит масса воды, об­ра­зо­вав­шей­ся из пара, от массы всей воды в со­су­де в мо­мент, когда ее тем­пе­ра­ту­ра равна 50 °С?

Задача 1208

Чтобы охла­дить 200 г воды, име­ю­щей тем­пе­ра­ту­ру 25 °С, в нее бро­са­ют взя­тые из хо­ло­диль­ни­ка бру­соч­ки льда объ­е­мом 6,4 см3, тем­пе­ра­ту­ра ко­то­рых −5 °С. Сколь­ко надо бро­сить бру­соч­ков для охла­жде­ния воды до 5 °С?

Задача 1209

В алю­ми­ни­е­вый ка­ло­ри­метр мас­сой 300 г опу­сти­ли кусок льда. Тем­пе­ра­ту­ра ка­ло­ри­мет­ра и льда −15 °С. Затем про­пу­сти­ли через ка­ло­ри­метр во­дя­ной пар при 100 °С. После того как тем­пе­ра­ту­ра смеси ока­за­лась рав­ной 25 °С, из­ме­ри­ли массу смеси, она ока­за­лась рав­ной 500 г. Найти массу скон­ден­си­ро­вав­ше­го­ся пара и массу льда, на­хо­див­ше­го­ся в ка­ло­ри­мет­ре в на­ча­ле опыта.

Задача 3350

В ка­ло­ри­мет­ре на­хо­дит­ся 600 г воды при тем­пе­ра­ту­ре 50 °С. Туда бро­са­ют кусок льда мас­сой 200 г при тем­пе­ра­ту­ре −10 °С. Какая ко­неч­ная тем­пе­ра­ту­ра уста­но­вит­ся в ка­ло­ри­мет­ре?

Задача 3356

Сколь­ко льда, взя­то­го при тем­пе­ра­ту­ре −20 °С, можно пре­вра­тить в воду при 100 °С, из­рас­хо­до­вав 1 л ке­ро­си­на? КПД на­гре­ва­те­ля равен 25%.