Question

Помогите с задачами по физике за 10 класс. А то вообще разобраться не могу.   1) Площади поверхностей двух капель ртути отличаются на 3 мм2. какова разность поверхностных энергий капель.
2)Какое кол-во теплоты выделится при кристаллизации 10 кг расплавленного алюминия, находящегося при температуре плавления?
3)Необходимо расплавить деталь массой 1 кг,температура которой 20 градусов С. В каком случае потребуется больше кол-во теплоты - если деталь медная или алюминиевая? Во сколько раз больше?
4)Вода в электрочайнике нагревается от 20 до 100 градусов С за 4 мин. Сколько ещё нужно времени, что бы 20% воды превратилось в пар? Потерями тепла можно пренебречь.

Answer 1

1)Дано: ΔS=3мм^2=3*10^-6 м, α=486,5*10^-3 H/м

Найти: ΔW-?

Решение:

$Delta W=alpha Delta S=486,5*10^{-3}*3*10^{-6}=1,45*10^{-6}$

Ответ: 1,45*10^-6 Дж

2)Дано: m=10 кг, λ=380*10^3 Дж/кг

Найти: Q-?

Решение:

$Q=lambda m =10*380*10^3=3,8*10^{6}$

Ответ: 3,8*10^6 Дж.

3)Дано: T0=20 C, T(пл.м)=1083 С, Т(пл.ал.)=660 С, c(м)=380 Дж/кг*К, c(ал)=890 Дж/кг*К, λ(м)=214*10^3 Дж/кг, λ(ал)=380*10^3 Дж/кг

Найти: Q(ал) и Q(м) сравнить

Решение:

$Q_a=c_am(T_a-T_0)+lambda_a m=m(c_a(T_a-T_0)+lambda_a)\ Q_a=1(890(660-20)+380*10^3)=9,5*10^5\ \ Q_m=c_mm(T_m-T_0)+lambda_m m=m(c_m(T_m-T_0)+lambda_m)\ Q_m=1(380(1083-20)+214*10^3)=6,2*10^5$

Для плавления алюминевой детали потребуется больше теплоты, примерно в 1,5 раза больше.

$frac{Q_a}{Q_m}=frac{9,5*10^5}{6,2*10^5}approx 1,5$

4)Дано: T1=20 C, T2=100C, t1=4мин=240 с

Найти: t2-?

Решение:

Найдем мощность элейтрочайника, общая формула для мощности

$P=frac{A}{t}$

Чтобы найти мощность работу представляем в виде кол-ва телоты, которое потратилось на нагревание от 20 до 100 градусов за 4 минут, время соответсвенно 4 минуты, ну и в СИ не забываем

$P=frac{A}{t}=frac{cm(T_2-T_1)}{t_2}=frac{4200m(100-20))}{240}=1400m$

Выразили мощность. Теперь нужно записать выражение мощности для процесса парообразования, при этом не забываем, что в пар должна превратиться не вся масса, а только 20%

$P=frac{A}{t}=frac{lambda*0,2m}{t_2}\ t_2=frac{lambda*0,2m}{P}=frac{2,3*10^6*0,2*m}{1400m}approx 328$

Ответ: 328 с ≈ 5,46 мин