5. Какое количество теплоты необходимо для превращения 30 г льда при температуре -8°С в воду с температурой 20°С?
6. Для нагревания воды, взятой при температуре 30°С, и обращения ее в пар израсходовано 25 000 кДж теплоты. Чему равна масса воды?
7. На газовой плите нагрели 4 кг воды от температуры 20°С до температуры 100°С и обратили в пар. Какое количество природного газа при этом израсходовано, если считать, что вся теплота пошла на нагревание воды?
8. Двигатель трактора совершил полезную работу 23 МДж, израсходовав при этом 2 кг бензина. Найдите КПД двигателя трактора (удельную теплоту сгорания бензина принять равной 46 МДж/кг).
9. Автомобиль УАЗ израсходовал 30 кг бензина за 2 ч. езды. Чему равна мощность двигателя автомобиля, если его КПД составляет 30%? (Удельная теплота сгорания бензина 4,6·107Дж/кг).
10. Сколько граммов спирта нужно сжечь в спиртовке, чтобы нагреть на ней воду массой 580 г на 80 °С? КПД спиртовки (с учётом потерь теплоты) равен 20%
Ответы
Ответ:
1. Для превращения 30 г льда при температуре -8°С в воду с температурой 20°С необходимо определить количество теплоты, которое требуется. Для этого можно использовать формулу:
Q = m * c * ΔT
где:
Q - количество теплоты (в Дж)
m - масса вещества (в г)
c - удельная теплоемкость вещества (в Дж/г·°С)
ΔT - изменение температуры (в °С)
Для превращения льда в воду используется теплота плавления, которая составляет 334 Дж/г. Также необходимо учесть изменение температуры от -8°С до 0°С и от 0°С до 20°С.
Таким образом, количество теплоты, необходимое для превращения 30 г льда при температуре -8°С в воду с температурой 20°С, можно рассчитать следующим образом:
Q = (30 г * 334 Дж/г) + (30 г * 4,18 Дж/г·°С * 8°С) + (30 г * 4,18 Дж/г·°С * 20°С)
После проведения необходимых вычислений можно получить значение количества теплоты.
2. Для решения данной задачи необходимо использовать формулу:
Q = m * c * ΔT
где:
Q - количество теплоты (в Дж)
m - масса воды (в кг)
c - удельная теплоемкость воды (в Дж/кг·°С)
ΔT - изменение температуры (в °С)
Для данной задачи известно, что количество теплоты, израсходованное для нагревания воды, составляет 25 000 кДж. Также известна начальная температура воды (30°С).
Используя формулу и известные значения, можно рассчитать массу воды:
25 000 кДж = m * 4,18 кДж/кг·°С * (100°С - 30°С)
После проведения необходимых вычислений можно получить значение массы воды.
3. Для решения данной задачи необходимо использовать формулу:
Q = m * c * ΔT
где:
Q - количество теплоты (в Дж)
m - масса воды (в кг)
c - удельная теплоемкость воды (в Дж/кг·°С)
ΔT - изменение температуры (в °С)
Для данной задачи известно, что масса воды составляет 4 кг, начальная температура воды - 20°С, а конечная температура - 100°С.
Используя формулу и известные значения, можно рассчитать количество теплоты:
Q = 4 кг * 4,18 кДж/кг·°С * (100°С - 20°С)
После проведения необходимых вычислений можно получить значение количества природного газа, израсходованного для нагревания воды.
4. Для решения данной задачи необходимо использовать формулу КПД (коэффициент полезного действия):
КПД = полезная работа / затраченная энергия
Для данной задачи известно, что полезная работа составляет 23 МДж, а затраченная энергия - 2 кг бензина.
Используя формулу и известные значения, можно рассчитать КПД двигателя:
КПД = 23 МДж / (2 кг * 46 МДж/кг)
После проведения необходимых вычислений можно получить значение КПД двигателя трактора.
5. Для решения данной задачи необходимо использовать формулу КПД (коэффициент полезного действия):
КПД = полезная работа / затраченная энергия
Для данной задачи известно, что затрачено 30 кг бензина за 2 часа езды, а КПД двигателя составляет 30%.
Используя формулу и известные значения, можно рассчитать мощность двигателя автомобиля:
Мощность = (30 кг * 4,6·10^7 Дж/кг) / (2 ч * 3600 с * 0,3)
После проведения необходимых вычислений можно получить значение мощности двигателя автомобиля.
6. Для решения данной задачи необходимо использовать формулу:
Q = m * c * ΔT
где:
Q - количество теплоты (в Дж)
m - масса вещества (в г)
c - удельная теплоемкость вещества (в Дж/г·°С)
ΔT - изменение температуры (в °С)
Для данной задачи известно, что нужно нагреть воду массой 580 г на 80 °С. Также известно, что КПД спиртовки составляет 20%.
Используя формулу и известные значения, можно рассчитать количество спирта, которое необходимо сжечь:
Q = (580 г * 4,18 Дж/г·°С * 80 °С) / 0,2
После проведения необходимых вычислений можно получить значение количества спирта, которое нужно сжечь.
Объяснение: