КОНТРОЛЬНА РОБОТА з теми
«Температура. Внутрішня енергія. Теплопередача»
ФИЗИКА 8 КЛАСС
У каструлю, де знаходиться вода об'ємом 2 л при температурі 25 0С, долили 3 л окропу ( 100 0С). Яка температура води встановилася? Густина води 1000 кг/м3
Щоб вимити посуд, хлопчик налив у таз 3 л води, температура котрою була 10 0С. Скільки літрів окропу потрібно залити у таз, щоб температура води в ньому стала рівною 50 0С?
Змішали три рідини однакової маси, але різної температури. Перша має температуру 27 0С, друга 7 0С, третя 62 0С. Визначте температуру, що встановилася?
Яка кількість теплоти буде потрібна для нагрівання на 16 0С повітря в кімнаті, розмір якої 4х5х3 м? Воду якої маси можна нагріти на 16 0С цією кількістю теплоти? Густина повітря 1,3 кг/м3.
(С РЕШЕНИЕМ НА ВСЕ ЗАДАЧИ)
Ответы
Ответ:Перший завдання:
Використовуючи закон збереження енергії, можна порахувати кількість теплоти, яка передається від гарячого окропу до холодної води:
�
=
�
�
Δ
�
Q=mcΔT
Де:
�
Q - кількість теплоти (в жулях або кілокалоріях)
�
m - маса речовини (в кількості води це літри, переведені в грами, тобто 3000 г)
�
c - специфічна теплоємність води (1 ккал/град)
Δ
�
ΔT - зміна температури (в градусах Цельсія)
При цьому спробуємо розрахувати температуру встановлення:
�
гарячий окріп
=
�
вода
Q
гарячий окріп
=Q
вода
3000
×
1
×
(
100
−
�
)
=
2000
×
1
×
(
�
−
25
)
3000×1×(100−T)=2000×1×(T−25)
Розв'яжемо рівняння для
�
T:
300000
−
3000
�
=
2000
�
−
50000
300000−3000T=2000T−50000
5000
�
=
350000
5000T=350000
T = 70 \, ^\circ \text{C}
Отже, температура води встановилася на 70 °C.
Друге завдання:
Знову використовуючи закон збереження енергії:
�
1
�
Δ
�
1
+
�
2
�
Δ
�
2
=
�
3
�
Δ
�
3
m
1
cΔT
1
+m
2
cΔT
2
=m
3
cΔT
3
Замість зміни температури можна використовувати різницю температур (відповідно,
�
3
−
�
1
T
3
−T
1
,
�
3
−
�
2
T
3
−T
2
).
Розглянемо рівняння для визначення температури:
3000
(
62
−
�
1
)
+
3000
(
7
−
�
2
)
=
3000
(
27
−
�
3
)
3000(62−T
1
)+3000(7−T
2
)=3000(27−T
3
)
186000
−
3000
�
1
+
21000
−
3000
�
2
=
81000
−
3000
�
3
186000−3000T
1
+21000−3000T
2
=81000−3000T
3
3000
�
1
+
3000
�
2
+
3000
�
3
=
111000
3000T
1
+3000T
2
+3000T
3
=111000
T_1 + T_2 + T_3 = 37 \, ^\circ \text{C}
Третє завдання:
Для розрахунку кількості теплоти, яка буде потрібна для нагрівання повітря в кімнаті, можна використати формулу:
�
=
�
�
Δ
�
Q=mcΔT
�
=
1.3
×
4
×
5
×
3
×
1005
×
16
Q=1.3×4×5×3×1005×16
Тепер можна використати цю кількість теплоти, щоб нагріти воду:
�
=
�
�
Δ
�
Q=mcΔT
�
=
�
×
1
×
16
Q=m×1×16
1.3
×
4
×
5
×
3
×
1005
×
16
=
�
×
1
×
16
1.3×4×5×3×1005×16=m×1×16
�
=
1.3
×
4
×
5
×
3
×
1005
×
16
16
m=
16
1.3×4×5×3×1005×16
�
=
3900
г
=
3.9
л
m=3900г=3.9л
Отже, ці 3.9 літри води можна нагріти на 16 °C, використовуючи теплоту, яка вивільниться під час нагрівання повітря в кімнаті.
Объяснение: