Вода у відкритій каструлі скипіла. щоб перетворити 100 г
води на пару, потрібно передати воді кількість теплоти:
а 23 кдж
в 2,3 мдж
б 230 кдж
г 23 мдж
в яку кількість теплоти необхідно передати воді масою 2 кг,
тоб збільшити її температуру від 50 до 100 °с, а половину
води перетворити на пару?
а 0,42 мдж
в 2,72 мдж
б2,3 мдж
г5,02 мдж
m = 12 кг
h = 150 см
СИ: 150 см = 1,5 м
Найти: А
Решение.
Найдем работу.
F=mg
F=12*10
F = 120 Н
A = Fs
A = 120*1,5
A = 180 Дж
ответ: 180 Дж
2. Дано:
V = 50 м3
h = 15 м
Найти:
А
Решение.
m = ρV
Плотность пресной воды - 1000 кг/м3
m = 1000*50
m = 50000 кг
F = mg
F = 50000*10
F = 500000 Н
A = Fs
A = 500000*15
A = 7500000 Дж
ответ: 7500000 Дж или 7,5 мегаджоулей
3. Дано:
A = 90 кДж
t = 1 мин
СИ: 90 кДж = 90 000 Дж
t = 60 сек
Найти: N
Решение.
N = A/t 90 000/60 = 1500 Вт
ответ: 1500 Вт или 1,5 кВт
5. При броске камень приобретает кинетическую энергию, которая с высотой уменьшается и превращается в потенциальную. Когда кинетическая энергия становится равной нулю, камень падает вниз, при этом снова потенциальная энергия уменьшается и превращается в кинетическую до падения камня на землю.
При охлаждении воды массой M1 от температуры T1 до T выделится энергия Q = C1 M1 (T1 - T)
При нагреве чайника массой M2 от температуры T2 до T поглотится энергия Q = C2 M2 (T - T2)
Уравнение теплового баланса: C1 M1 (T1 - T) = C2 M2 (T - T2)
Находим из него T:
C1 M1 T1 - C1 M1 T = C2 M2 T - C2 M2 T2
C1 M1 T1 + C2 M2 T2 = C1 M1 T + C2 M2 T [*]
(C1 M1 + C2 M2) T = C1 M1 T1 + C2 M2 T2
T = (C1 M1 T1 + C2 M2 T2) / (C1 M1 + C2 M2)
Подставляем числа (формула - отношение, поэтому достаточно, чтобы величины имели одинаковые размерности, переводить в СИ необязательно):
T = (4200 * 600 * 95 + 400 * 500 * 15) / (4200 * 600 + 400 * 500) = 89 °С
ответ. 89 °C.
Хочу сделать 2 замечания.
1) Исходные температуры были даны с точностью до двух знаков, поэтому у меня в ответе оставлены две значащие цифры. Если подставлять выражение в калькулятор, выйдет 89,117647..., но оставлять слишком большое количество знаков будет ошибкой.
2) Взглянем на выражение, помеченное [*]. Если думать, что нагретое до температуры T тело обладает энергией CMT, то написан закон сохранения энергии: в начальном и конечном состояниях суммарные энергии воды и чайника равны.