вирішити завдання на фото тільки норм пж
Ответы
Ответ:
1. У залізний котел масою 10 кг налито 20 кг води температурою 10 ° С. Яку кількість теплоти потрібно надати котлу з водою, щоб вона закипіла за нормального атмосферного тиску?
Для розрахунку кількості теплоти, необхідної для закипання води, використаємо рівняння:
Q = m * c * ΔT,
де Q - кількість теплоти, m - маса речовини, c - специфічна теплоємність, ΔT - зміна температури
Специфічна теплоємність води c = 4.18 Дж/г*°С.
Маса води m = 20 кг.
Зміна температури ΔT = 100 °С (температура кипіння - початкова температура).
Q = 20 кг * 4.18 Дж/г*°С * 100 °С = 8360 Дж.
Отже, для закипання 20 кг води, котел потребує 8360 Дж теплоти.
2. Змішали 0,8 кг води, що має температуру 25 °С, з 0,2 кг окропу. Яка встановилася температура суміші? Яку кількість теплоти від дав окріп? Яку кількість теплоти отримала вода?
Для розрахунку встановленої температури суміші використаємо рівняння теплової рівноваги:
m1 * c1 * ΔT1 + m2 * c2 * ΔT2 = 0,
де m1, m2 - маси речовини, c1, c2 - їх специфічні теплоємності, ΔT1, ΔT2 - зміни температури.
m1 = 0,8 кг, c1 = 4.18 Дж/г*°С (специфічна теплоємність води), ΔT1 = Т - 25 °С.
m2 = 0,2 кг, c2 = 2.10 Дж/г*°С (специфічна теплоємність окропу), ΔT2 = Т - 25 °С.
m1 * c1 * ΔT1 + m2 * c2 * ΔT2 = 0,
0,8 кг * 4.18 Дж/г*°С * (Т - 25 °С) + 0,2 кг * 2.10 Дж/г*°С * (Т - 25 °С) = 0,
3.344Т - 83.6 + 0.42Т - 10.5 = 0,
3.76Т = 94.1,
Т ≈ 25 °С.
Таким чином, встановленою температурою суміші є близько 25 °С.
Для розрахунку кількості теплоти, виділеної окропом, використовуємо рівняння:
Q1 = m1 * c1 * ΔT1,
де Q1 - кількість виділеної теплоти окропом, m1 - маса окропу, c1 - його специфічна теплоємність, ΔT1 - зміна температури.
m1 = 0,2 кг, c1 = 2.10 Дж/г*°С (специфічна теплоємність окропу), ΔT1 = Тсуміш - 25 °С.
Q1 = 0,2 кг * 2.10 Дж/г*°С * (25 °С - 25 °С) = 0 Дж (окроп не виділяє тепло).
Для розрахунку кількості теплоти, поглинутої водою, використовуємо рівняння:
Q2 = m2 * c2 * ΔT2,
де Q2 - кількість поглинутої теплоти водою, m2 - маса води, c2 - її специфічна теплоємність, ΔT2 - зміна температури.
m2 = 0,8 кг, c2 = 4.18 Дж/г*°С (специфічна теплоємність води), ΔT2 = Тсуміш - 25 °С.
Q2 = 0,8 кг * 4.18 Дж/г*°С * (25 °С - 25 °С) = 0 Дж (вода не поглинає тепло).
Отже, окроп не виділяє тепло, а вода не поглинає тепло.
3. У калориметр, в якому було 1 кг води з температурою 20 °С, налили воду температурою 80 °С. Через деякий час у калориметрі встановилася температура 30 °С. Скільки гарячої води долили в калориметр?
Для розрахунку кількості гарячої води, долитої в калориметр, використовуємо рівняння теплової рівноваги:
m1 * c1 * ΔT1 + m2 * c2 * ΔT2 = 0,
де m1, m2 - маси речовини, c1, c2 - їх специфічні теплоємності, ΔT1, ΔT2 - зміни температури.
m1 = 1 кг, c1 = 4.18 Дж/г*°С (специфічна теплоємність води), ΔT1 = 30 °С - Т.
m2 - маса води, долитої в калориметр, c2 = 4.18 Дж/г*°С (специфічна теплоємність води), ΔT2 = 80 °С - Т.
m1 * c1 * ΔT1 + m2 * c2 * ΔT2 = 0,
1 кг * 4.18 Дж/г*°С * (30 °С - Т) + m2 * 4.18 Дж/г*°С * (80 °С - Т) = 0,
125.4 - 4.18Т + 334.4 - 4.18Т = 0,
8.36Т = 459.8,
Т ≈ 55 °С.
Таким чином, було долито в калориметр приблизно 55 °С гарячої води.
4. У калориметр, в якому міститься 200 г води з температурою 10 °C, поклали мідний брусок масою 50 г, температура якого 100 °C. Визначити температуру калориметра після встановлення теплової рівноваги.
Для розрахунку температури калориметра після встановлення теплової рівноваги використовуємо рівняння теплової рівноваги:
m1 * c1 * ΔT1 + m2 * c2 * ΔT2 = 0,
де m1, m2 - маси речовини, c1, c2 - їх специфічні теплоємності, ΔT1, ΔT2 - зміни температури.
m1 = 200 г, c1 = 4.18 Дж/г*°С (специфічна теплоємність води), ΔT1 = Т - 10 °С.
m2 = 50 г, c2 = 0.38 Дж/г*°С (специфічна теплоємність міді), ΔT2 = Т - 100 °С.
m1 * c1 * ΔT1 + m2 * c2 * ΔT2 = 0,
200 г * 4.18 Дж/г*°С * (Т - 10 °С) + 50 г * 0.38 Дж/г*°С * (Т - 100 °С) = 0,
836Т - 8360 + 19Т - 1900 = 0,
855Т = 10260,
Т ≈ 12 °С.
Отже, температура калориметра після встановлення теплової рівноваги становить приблизно 12 °С.