2. Яку кількість окропу потрібно долити у посуд, де міститься 4 л холодної води за температури 14°С, щоб
температура суміші становила 50°С? 3. З якої висоти впав сталевий циліндр, якщо він нагрівся
на 0.1°С? Вважати, що 60% його механічної енергії
перетворилось у внутрішню? 4. Знайдіть кількість теплоти, необхідну для того, щоб
нагріти мідний циліндр об'ємом 15 см3 від 12 до 230°С. Помните очень срочно даю 50 баллов дано розвʼязання
Ответы
Ответ:
Для кожного завдання надам відповідь разом із розв'язанням:
2. Щоб знайти кількість окропу, необхідну для підігріву 4 л холодної води з 14°C до 50°C, ми можемо використовувати формулу для теплообміну:
Q = mcΔT,
де Q - кількість теплоти, mc - маса води, ΔT - зміна температури.
Спершу знайдемо масу води, використовуючи густина води (приблизно 1 г/см³):
Маса води (m) = об'єм (V) * густина (ρ) = 4 л * 1000 г/л = 4000 г.
Тепер знайдемо зміну температури:
ΔT = 50°C - 14°C = 36°C.
Тепер можемо знайти кількість теплоти:
Q = mcΔT = 4000 г * 1 кал/г°C * 36°C = 144000 кал.
Отже, потрібно долити 144000 кал окропу.
3. Щоб знайти висоту, з якої впав сталевий циліндр, можемо використовувати закон збереження енергії:
Mgh = 0.6 * M * ΔT,
де M - маса циліндра, g - прискорення вільного падіння, h - висота падіння, ΔT - зміна температури.
Зараз ми шукаємо h, тому можемо спростити рівняння:
gh = 0.6 * ΔT.
Знаючи значення прискорення вільного падіння g (приблизно 9.8 м/с²) і зміну температури ΔT (0.1°C), можемо знайти висоту:
h = (0.6 * ΔT) / g = (0.6 * 0.1°C) / 9.8 м/с² ≈ 0.006 м = 6 мм.
Отже, сталевий циліндр впав з висоти приблизно 6 мм.
4. Щоб знайти кількість теплоти, необхідну для нагріву мідного циліндра об'ємом 15 см³ від 12°C до 230°C, використовуйте формулу:
Q = mcΔT,
де Q - кількість теплоти, m - маса міді, c - специфічна теплоємність міді, ΔT - зміна температури.
Специфічна теплоємність міді приблизно 0.385 Дж/(г°C).
Масу міді можна знайти, використовуючи її густина (приблизно 8.96 г/см³) і об'єм (15 см³):
m = об'єм (V) * густина (ρ) = 15 см³ * 8.96 г/см³ = 134.4 г.
Тепер знайдемо зміну температури:
ΔT = 230°C - 12°C = 218°C.
Тепер можемо знайти кількість теплоти:
Q = mcΔT = 134.4 г * 0.385 Дж/(г°C) * 218°C = 10847.76 Дж.
Отже, необхідно 10847.76 Дж теплоти для нагріву мідного циліндра.