от 1.Определение удельной теплоты сгорания топлива. Обозначение и единицы измерения удельной теплоты сгорания топлива.
2. Схематично изобразите сначала график плавления и парообразования, а затем конденсации и отвердевания алюминия, если известно, что температура плавления алюминия 660 градусов Цельсия, а температура кипения алюминия 2400 градусов Цельсия.
3. Определите количество теплоты, необходимое для нагревания 2 кг льда , если известно, что при этом его температура изменилась с -20 градусов Цельсия до -15 градусов Цельсия, а удельная теплоёмкость льда равна 2100 .
4. Как называется график, описывающий изменение температуры тела со временем? Почему именно этот график описывает этот процесс?
5. Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы изо льда массой 5 кг, взятого при температуре (-10 °С), получить пар при 100 °С? Удельная теплоемкость льда 2100 Дж / (кг · °С), температура его плавления 0 °С, удельная теплота плавления льда 340 кДж/кг, удельная теплоемкость воды 4200 Дж / (кг · °С), температура кипения воды 100 °С, удельная теплота парообразования воды 2,3 МДж/кг.
2. На графике плавления и парообразования алюминия сначала будет изображена горизонтальная линия, соответствующая температуре плавления (660 градусов Цельсия). Далее, после перехода алюминия в расплавленное состояние, на графике будет вертикальная линия, отображающая изменение температуры во время парообразования (2400 градусов Цельсия). После этого график будет снова горизонтальным, представляя процесс конденсации и отвердевания алюминия при постоянной температуре.
3. Для определения количества теплоты, необходимого для нагревания льда, мы можем использовать формулу:
Q = m * c * ΔT,
где Q - количество теплоты, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры.
В данном случае, масса льда равна 2 кг. Изменение температуры равно (-15 градусов Цельсия - (-20 градусов Цельсия)) = 5 градусов Цельсия.
Подставляя значения в формулу, получим:
Q = 2 кг * 2100 Дж / (кг · °С) * 5 °С = 21 000 Дж = 21 кДж.
Значит, для нагревания 2 кг льда с -20 градусов Цельсия до -15 градусов Цельсия необходимо затратить 21 кДж теплоты.
4. График, описывающий изменение температуры тела со временем, называется графиком изменения температуры. Он описывает процесс нагревания или охлаждения тела. Этот график является линейным, потому что изменение температуры пропорционально времени, при условии, что теплообмен с окружающей средой постоянен.
5. Чтобы определить количество теплоты, необходимое для перехода изо льда массой 5 кг при температуре -10 °C в пар при 100 °C, мы должны учесть несколько этапов.
a) Первый этап - нагревание льда от -10 °C до 0 °C:
Q1 = m * c * ΔT,
где m - масса льда, c - удельная теплоемкость льда, ΔT - изменение температуры.
Q1 = 5 кг * 2100 Дж / (кг · °С) * (0 °С - (-10 °С)) = 105 000 Дж = 105 кДж.
b) Второй этап - плавление льда при 0 °C:
Q2 = m * L,
где L - удельная теплота плавления льда.
Q2 = 5 кг * 340 кДж/кг = 1700 кДж.
c) Третий этап - нагревание воды от 0 °C до 100 °C:
Q3 = m * c * ΔT,
где c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.
Q3 = 5 кг * 4200 Дж / (кг · °С) * (100 °С - 0 °С) = 2 100 000 Дж = 2100 кДж.
d) Четвертый этап - парообразование воды при 100 °C:
Q4 = m * L,
где L - удельная теплота парообразования воды.
Q4 = 5 кг * 2,3 МДж/кг = 11 500 кДж.
Общее количество теплоты для всех этапов будет:
Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 = 105 кДж + 1700 кДж + 2100 кДж + 11 500 кДж = 15 405 кДж.
Значит, чтобы из льда массой 5 кг, взятого при температуре -10 °C, получить пар при 100 °C, необходимо затратить 15 405 кДж теплоты.