Вариант 4 1. Эфир массой 30 г обращают в пар при температуре 35 °С. Сколько энергии для этого потребуется?
2. Какое количество теплоты выделится при кристаллизации 200 г воды при температуре 0 °C?
3. Рассчитайте количество теплоты, необходимое для плавления 7 кг меди, имеющей начальную температуру 585 °C.
II 4. Какая энергия выделилась при отвердевании и охлаждении до 39 °С железной заготовки массой 80 кг? 5. Какое количество теплоты необходимо для нагревания и обращения в пар 10 кг воды, имеющей начальную температуру 20 °C?
III 6. 6. Сколько килограммов стоградусного пара потребуется для нагревания 80 л воды от 6 до 35 °C?
7. В алюминиевом сосуде массой 500 г находится 200 г цинка при температуре 500 °С. Какое количество теплоты выделится при охлаждении сосуда с цинком до 20 °C?
Данная задача предложена вариантом 4, поэтому будем использовать значения m = 30 г и ΔT = 35 °C.
Теплоемкость эфира не указана, поэтому мы не можем сразу решить задачу. Вместо этого, давайте рассмотрим, как определить удельную теплоемкость и воспользуемся примером другой задачи, где дана эта величина.
2. Для решения второй задачи мы используем то же уравнение теплового баланса. Здесь нам известна масса воды (m = 200 г), начальная температура (T1 = 0 °C) и конечная температура (T2 = 0 °C, так как вода кристаллизуется при 0 °C).
Таким образом, ΔT = T2 - T1 = 0 °C - 0 °C = 0 °C.
Мы также должны знать удельную теплоту кристаллизации воды, которая равна 333,5 Дж/г. В этой формуле удельная теплоемкость заменяется удельной теплотой кристаллизации, именно поэтому мы используем ее вместо неопределенной теплоемкости эфира.
3. В третьей задаче нам дана масса меди (m = 7 кг), начальная температура (T1 = 585 °C) и необходимо рассчитать количество теплоты, необходимое для плавления. Медь плавится при температуре 1083 °C.
Для решения этой задачи мы снова используем уравнение теплового баланса с ΔT = T2 - T1, где T2 равна температуре плавления меди.
Так как нам также не дана удельная теплоемкость, мы снова используем удельную теплоту плавления (smelting) меди, равную 206 J/g.
4. Четвертая задача предлагает рассчитать количество энергии, выделяющейся при отвердевании и охлаждении массы железной заготовки (m = 80 кг) до конечной температуры (T2 = 39 °C). Начальная температура не указана.
Мы можем решить эту задачу, используя уравнение теплового баланса.
В этой формуле нет ΔT, поэтому учет изменения температуры не требуется. Нам также не дана удельная теплоемкость, поэтому мы используем удельную теплоту отвердевания железа, которая равна 60 Дж/г.
5. В пятой задаче нам дана масса воды (m = 10 кг), начальная температура (T1 = 20 °C) и мы должны рассчитать количество теплоты, необходимое для нагревания и превращения воды в пар. Здесь ΔT = T2 - T1, где T2 - конечная температура.
Масса воды также не указана в формуле, поэтому мы заменим ее на массу сто градусного пара, которая равна 540 Дж/г.
6. Шестая задача предполагает нахождение количества стоградусного пара (m) для нагревания 80 л воды (V) с ΔT = 35 °C (T2 - T1).
Нам дано, что 1 л воды весит 1 кг, поэтому масса воды составляет 80 кг. Найдем массу стоградусного пара, используя удельную теплоемкость пара, которая равна 2,26 Дж/(г*С).
7. В последней задаче нам даны масса сосуда (m = 500 г), масса цинка (m = 200 г), начальная температура (T1 = 500 °C) и конечная температура (T2 = 20 °C).
Мы должны рассчитать количество теплоты, выделяющейся при охлаждении сосуда с цинком.
Для решения этой задачи снова используем уравнение теплового баланса с ΔT = T2 - T1.
Мы также используем удельную теплоемкость цинка, равную 0,39 Дж/(г*С).