Магистраль, состоящая из медного провода сечением S=5 мм2 и дли- ной l=2 м, подключена к внешнему напряжению U=10 В в течение времени t=1с. Найти количество теплоты, выделившейся в магистрали. Удельное сопро- тивление меди ρ = 0,017мкОм ⋅ м .
17.1. в закрытом медном колориметре массой m1 = 0,2 кг находится лед массой m2 = 1 кг при температуре −10 °с. в колориметр впускают пар массой m3 = 0,2 кг, имеющий температуру 110 °с. какая температура установится в колориметре? удельную теплоемкость паров воды в интервале от 100 до 110 °с считать равной 1,7 кдж/(кг•к). удельная теплота парообразования воды равна 2,1 мдж/кг, удельная теплота плавления льда 0,34 мдж/кг. [37 °с]
17.2. при соблюдении необходимых предосторожностей вода может быть переохлаждена до температуры −10 °с. сколько льда образуется из такой воды массой 1 кг, если в нее бросить кусочек льда и этим вызвать замерзание воды? какую температуру должна иметь переохлажденная вода, чтобы она целиком превратилась в лед? удельная теплоемкость переохлажденной воды 4,19 кдж/(кг•к), льда 2,1 кдж/(кг•к). удельная теплота плавления льда 0,33 мдж/кг. [0,12 кг; −160 °с]
17.3. в колбе находилась вода при 0 °с. выкачиванием из колбы воздуха заморозили всю воду в сосуде. какая часть воды при этом испарилась, если колба была теплоизолирована? удельная теплота испарения воды 2,5 мдж/кг. удельная теплота плавления льда 0,33 мдж/кг. [11,7 %]
17.4. в дьюаровском сосуде, содержащем жидкий азот при температуре −195 °с, за время 24 ч испаряется азот объемом 10−3м3 при температуре окружающего воздуха 20 °с. определите удельную теплоту парообразования азота, если известно, что при температуре 0 °с в том же сосуде за время 22,5 ч тает лед массой 4•10−3 кг. считать, что количество теплоты, подводимое ежесекундно к сосуду, пропорционально разности температур снаружи и внутри сосуда. плотность жидкого азота 800 кг/м3, удельная теплота плавления льда 0,33 мдж/кг. [0,019 мдж/кг]
17.5. лед массой 1 кг при температуре 0 °с заключен в теплонепроницаемый сосуд и подвергнут давлению 6,9•107 па. сколько льда расплавится, если при увеличении давления на δp = 3,8•107 па температура плавления льда понижается на 1 °с? понижение температуры плавления от 0 °с считать пропорциональным увеличению давления сверх атмосферного. [11,3 г]
17.6. некоторая установка, развивающая мощность 30 квт, охлаждается проточной водой, текущей по спиральной трубке сечением 1 см2. при установившемся режиме проточная вода нагревается на 15 °с. определите скорость воды, предполагая, что на нагревание воды идет η = 0,3 мощности, развиваемой установкой. [1,44 м/с]
17.7. санки массой 5 кг скатываются с горы, которая образует с горизонтом 30°. пройдя расстояние 50 м, санки развивают скорость 4,1 м/с. вычислите количество теплоты, выделенное при трении полозьев о снег. [1,19 кдж]
17.8. свинцовая пуля, летящая со скоростью 400 м/с, попадает в стальную плиту и отскакивает от нее со скоростью 300 м/с. какая часть пули расплавится, если ее температура в момент удара была равна 107 °с и на нагревание пули пошло η = 0,8 всей работы, совершаемой при ударе? удельная теплоемкость и удельная теплота плавления свинца равны соответственно 126 дж/(кг•к), 25 кдж/кг. [0,05]
Общий вес бруска и гирь в первом случае равен 4,8 Н, а во втором случае — 5,8 Н. Коэффициент трения дерева по дереву равен 0,19, а коэффициент трения металла по дереву — 0,34. Коэффициент трения металла по дереву в 1,79 раза больше, чем коэффициент трения дерева по дереву.
1. общий вес бруска и гирь находим сложением веса бруска и общего веса гирь, который равен произведению веса одной гири на число гирь. В данном случае вес равен силе тяжести:
P( 1 ) = 2,8+2⋅1 = 4,8 Н;
P( 2 ) = 2,8+3⋅1 = 5,8 Н.
Обрати внимание!
Следует помнить, что вес — не то же самое, что масса. Вес — сила, с которой тело давит на поверхность или растягивает устройство. Вес обозначают большой буквой Р и измеряют в ньютонах, Н.
2. Коэффициент трения — отношение силы трения к силе нормальной реакции опоры, при которой поверхность стола воздействует на брусок с гирями. По третьему закону Ньютона сила нормальной реакции опоры равна по модулю весу: Fр =P . Поэтому формулу коэффициента трения μ=FтрFр можно преобразовать в формулу μ=FтрP .
μ1 = 0,94,8 = 0,19.
μ2 = 25,8 = 0,34.
3. Отношение коэффициента трения металла по дереву к коэффициенту трения дерева по дереву получаем делением соответствующих коэффициентов: μ2μ1 .
17.1. в закрытом медном колориметре массой m1 = 0,2 кг находится лед массой m2 = 1 кг при температуре −10 °с. в колориметр впускают пар массой m3 = 0,2 кг, имеющий температуру 110 °с. какая температура установится в колориметре? удельную теплоемкость паров воды в интервале от 100 до 110 °с считать равной 1,7 кдж/(кг•к). удельная теплота парообразования воды равна 2,1 мдж/кг, удельная теплота плавления льда 0,34 мдж/кг. [37 °с]
17.2. при соблюдении необходимых предосторожностей вода может быть переохлаждена до температуры −10 °с. сколько льда образуется из такой воды массой 1 кг, если в нее бросить кусочек льда и этим вызвать замерзание воды? какую температуру должна иметь переохлажденная вода, чтобы она целиком превратилась в лед? удельная теплоемкость переохлажденной воды 4,19 кдж/(кг•к), льда 2,1 кдж/(кг•к). удельная теплота плавления льда 0,33 мдж/кг. [0,12 кг; −160 °с]
17.3. в колбе находилась вода при 0 °с. выкачиванием из колбы воздуха заморозили всю воду в сосуде. какая часть воды при этом испарилась, если колба была теплоизолирована? удельная теплота испарения воды 2,5 мдж/кг. удельная теплота плавления льда 0,33 мдж/кг. [11,7 %]
17.4. в дьюаровском сосуде, содержащем жидкий азот при температуре −195 °с, за время 24 ч испаряется азот объемом 10−3м3 при температуре окружающего воздуха 20 °с. определите удельную теплоту парообразования азота, если известно, что при температуре 0 °с в том же сосуде за время 22,5 ч тает лед массой 4•10−3 кг. считать, что количество теплоты, подводимое ежесекундно к сосуду, пропорционально разности температур снаружи и внутри сосуда. плотность жидкого азота 800 кг/м3, удельная теплота плавления льда 0,33 мдж/кг. [0,019 мдж/кг]
17.5. лед массой 1 кг при температуре 0 °с заключен в теплонепроницаемый сосуд и подвергнут давлению 6,9•107 па. сколько льда расплавится, если при увеличении давления на δp = 3,8•107 па температура плавления льда понижается на 1 °с? понижение температуры плавления от 0 °с считать пропорциональным увеличению давления сверх атмосферного. [11,3 г]
17.6. некоторая установка, развивающая мощность 30 квт, охлаждается проточной водой, текущей по спиральной трубке сечением 1 см2. при установившемся режиме проточная вода нагревается на 15 °с. определите скорость воды, предполагая, что на нагревание воды идет η = 0,3 мощности, развиваемой установкой. [1,44 м/с]
17.7. санки массой 5 кг скатываются с горы, которая образует с горизонтом 30°. пройдя расстояние 50 м, санки развивают скорость 4,1 м/с. вычислите количество теплоты, выделенное при трении полозьев о снег. [1,19 кдж]
17.8. свинцовая пуля, летящая со скоростью 400 м/с, попадает в стальную плиту и отскакивает от нее со скоростью 300 м/с. какая часть пули расплавится, если ее температура в момент удара была равна 107 °с и на нагревание пули пошло η = 0,8 всей работы, совершаемой при ударе? удельная теплоемкость и удельная теплота плавления свинца равны соответственно 126 дж/(кг•к), 25 кдж/кг. [0,05]
Общий вес бруска и гирь в первом случае равен 4,8 Н, а во втором случае — 5,8 Н. Коэффициент трения дерева по дереву равен 0,19, а коэффициент трения металла по дереву — 0,34. Коэффициент трения металла по дереву в 1,79 раза больше, чем коэффициент трения дерева по дереву.
1. общий вес бруска и гирь находим сложением веса бруска и общего веса гирь, который равен произведению веса одной гири на число гирь. В данном случае вес равен силе тяжести:
P( 1 ) = 2,8+2⋅1 = 4,8 Н;
P( 2 ) = 2,8+3⋅1 = 5,8 Н.
Обрати внимание!
Следует помнить, что вес — не то же самое, что масса. Вес — сила, с которой тело давит на поверхность или растягивает устройство. Вес обозначают большой буквой Р и измеряют в ньютонах, Н.
2. Коэффициент трения — отношение силы трения к силе нормальной реакции опоры, при которой поверхность стола воздействует на брусок с гирями. По третьему закону Ньютона сила нормальной реакции опоры равна по модулю весу: Fр =P . Поэтому формулу коэффициента трения μ=FтрFр можно преобразовать в формулу μ=FтрP .
μ1 = 0,94,8 = 0,19.
μ2 = 25,8 = 0,34.
3. Отношение коэффициента трения металла по дереву к коэффициенту трения дерева по дереву получаем делением соответствующих коэффициентов: μ2μ1 .
μ2μ1 = 0,340,19 = 1,79 раза.