Задачи

Фильтрация

Показать фильтрацию

По классам:

По предметам:

По подготовке:

По классам:

По авторам:

Экзамены с этой задачей:

Предмет и тема: Предмет и тема: Физика, Молекулярная физика и термодинамика, Термодинамика, измерение количества теплоты,

Задача в следующих классах: 8 класс 9 класс

Сложность задачи : 3

Задача встречается в следующей книге: В.В. Дорофейчик 7-8 классы: сборник задач для подготовки к олимпиадам

В трех одинаковых теплоизолированных сосудах пренебрежимо малой теплоемкости находилась вода равной массы и одинаковой температуры. Нагретый металлический цилиндр опустили в первый сосуд. После того как между цилиндром и водой установилось тепловое равновесие, цилиндр перенесли во второй сосуд. После того как и там установилось тепловое равновесие, цилиндр перенесли в третий сосуд. На сколько градусов повысилась температура воды в третьем сосуде после установления теплового равновесия, если в первом она возросла на \(\Delta t =25^{\circ}C\), a во втором - на \(\Delta t_{2}=10^{\circ}C\)?

Решение №33889: Пусть начальная температура воды во всех сосудах \(t\), а начальная температура цилиндра \(t_{0}\). Теплоемкость цилиндра \(C_{1}\), теплоемкость воды \(C_{2}\). Запишем уравнение теплового баланса для трех сосудов: \(C_{1}\left ( t_{0}-t_{1} \right )=C_{2}\left ( t_{1}-t \right )\) (1), \(C_{1}\left ( t_{1}-t_{2} \right )=C_{2}\left ( t_{2}-t \right )\) (2), \(C_{1}\left ( t_{2}-t_{3} \right )=C_{2}\left ( t_{3}-t \right )\) (3). Поскольку \(t_{1}-t_{2}=\left ( t_{1}-t \right )- \left ( t_{2}-t \right )=\Delta t_{1}-\Delta t_{2}\), а \(t_{2}-t_{3}=\left ( t_{2}-t \right )- \left ( t_{3}-t \right )=\Delta t_{2}-\Delta t_{3}\), то уравнения (2) и (3) можно записать в виде: \(C_{1}\left ( \Delta t_{1}-\Delta t_{2} \right )=C_{2}\Delta t_{2}\) (4), \(C_{1}\left ( \Delta t_{2}-\Delta t_{3} \right )=C_{2}\Delta t_{3}\) (5). Разделив (4) на (5), получим: \(\frac{\Delta t_{1}-\Delta t_{2}}{\Delta t_{2}-\Delta t_{3}}=\frac{\Delta t_{2}}{\Delta t_{3}}\). Отсюда изменение температуры воды в третьем сосуде \(\Delta t_{3}=\frac{\Delta t_{2}^{2}}{\Delta t_{1}}=4^{\circ}C\).

Ответ: NaN

Экзамены с этой задачей:

Предмет и тема: Предмет и тема: Физика, Молекулярная физика и термодинамика, Термодинамика, измерение количества теплоты,

Задача в следующих классах: 8 класс 9 класс

Сложность задачи : 3

Задача встречается в следующей книге: В.В. Дорофейчик 7-8 классы: сборник задач для подготовки к олимпиадам

B теплоизолированном сосуде находится вода при температуре \(t_{0}=60^{\circ}C\). Для измерения температуры воды используют термометр, теплоемкость которого \(C_{1}=10\(\frac{Дж}{^{\circ}C}\). Определите ошибку измерения температуры. Теплоемкость сосуда с водой \(C_{2}=490\(\frac{Дж}{^{\circ}C)\). Начальная температура термометра \(t_{1}=20^{\circ}C\).

Решение №33890: Ошибка в измерении температуры возникает вследствие того, что термометр имеет собственную теплоемкость и его начальная температура меньше, чем температура воды в сосуде. Следовательно, некоторая часть теплоты пойдет на нагревание термометра, что приведет к уменьшению температуры воды. Пусть температура, установившаяся после того, как в воду опустили термометр, \(t=t_{0}-\Delta t\), где \(\Delta t\) - искомая ошибка измерения. Запишем уравнение теплового баланса: \(C_{2}\Delta t=C_{1}\left ( t_{0}-\Delta t-t_{1} \right )\). Отсюда \(\Delta t=\frac{C_{1}\left ( t_{0}-t_{1} \right )}{C_{1}+C_{2}}=0,8^{\circ}C\).

Ответ: NaN

Экзамены с этой задачей:

Предмет и тема: Предмет и тема: Физика, Молекулярная физика и термодинамика, Термодинамика, измерение количества теплоты,

Задача в следующих классах: 8 класс 9 класс

Сложность задачи : 3

Задача встречается в следующей книге: В.В. Дорофейчик 7-8 классы: сборник задач для подготовки к олимпиадам

К поверхности отопительного котла приварена спиралевидная трубка площадью поперечного сечения \(S=1,6 см^{2}\), по которой прогоняется проточная вода со скоростью \(v=40\frac{см}{с}\). Определите изменение температуры воды в трубке, если она получает \(\eta =63\) % энергии, выделяемой при сгорании торфа в нагревательном котле. Плотность воды \(\rho =1,0\frac{г}{см^{3}}\). Удельная теплоемкость воды \(c=4,2 \frac{кДж}{кг\cdot ^{\circ}C}\). Удельная теплота сгорания торфа \(q=15\frac{МДж}{кг}\). За время \(\tau =20\) мин сгорает торф массой \(m=2,56\) кг.

Решение №33891: КПД отопительного котла \(\eta =\frac{Q_{п}}{Q_{в}}\cdot 100\) %, где \(Q_{в}=qm\) — количество теплоты, выделяемое при сгорании торфа массой \(m\), \(Q_{п}=cm_{в}\Delta t\) - количество теплоты, получаемое водой массой \(m_{в}\), за время \(\tau \). Определим массу воды: \(m_{в}=\rho Sv\tau \)т. Из записанных уравнений найдем ответ на задачу: \(\Delta t=\frac{\eta qm}{c\rho Sv\tau 100%}=75^{\circ}C\).

Ответ: NaN

Экзамены с этой задачей:

Предмет и тема: Предмет и тема: Физика, Молекулярная физика и термодинамика, Термодинамика, измерение количества теплоты,

Задача в следующих классах: 8 класс 9 класс

Сложность задачи : 3

Задача встречается в следующей книге: В.В. Дорофейчик 7-8 классы: сборник задач для подготовки к олимпиадам

Чтобы нагреть воду объемом \(V=4,0\) л от темпераТуры \(t_{1}=15^{\circ}C\) до температуры \(t_{2}=75^{\circ}C\), сожгли дизельное топливо. Определите массу сгоревшего дизельного топлива, если потери энергии составили \(\eta =20\) %. Плотность воды \(\rho =1,0\frac{г}{см^{3}}\). Удельная теплоемкость воды \(c=4, 2\frac{кДж}{кг\cdot ^{\circ}C}\) Sages Удельная теплота сгорания дизельного топлива \(q=42\frac{МДж}{кг}\).

Решение №33892: Количество теплоты, выделившееся при сгорании дизельного топлива, \(Q_{1}=qm\). Количество теплоты, полученное водой, \(Q_{2}=0,80Q_{1}\), или \(Q_{2}=c\rho V\left ( t_{2}-t_{1} \right )\). Решая совместно записанные уравнения, найдем массу сгоревшего дизельного топлива: \(m=\frac{c\rho V\left ( t_{2}-t_{1} \right )}{0,80q}=30\) г.

Ответ: NaN

Экзамены с этой задачей:

Предмет и тема: Предмет и тема: Физика, Молекулярная физика и термодинамика, Термодинамика, плавление и отвердевание, испарение и кипение,

Задача в следующих классах: 8 класс 9 класс

Сложность задачи : 3

Задача встречается в следующей книге: В.В. Дорофейчик 7-8 классы: сборник задач для подготовки к олимпиадам

Если в воду при температуре \(t_{0}=0^{\circ}C\) бросить кусок сильно охлажденного льда, то масса льда увеличивается. При кристаллизации воды выделяется значительное количество теплоты. Почему же при этом вода не нагревается?

Решение №33893: Энергия, выделяющаяся при кристаллизации воды, идет на нагревание льда. В состоянии теплового равновесия температура воды и льда станет \(t_{0}=0^{\circ}C\).

Ответ: NaN

Экзамены с этой задачей:

Предмет и тема: Предмет и тема: Физика, Молекулярная физика и термодинамика, Термодинамика, плавление и отвердевание, испарение и кипение,

Задача в следующих классах: 8 класс 9 класс

Сложность задачи : 3

Задача встречается в следующей книге: В.В. Дорофейчик 7-8 классы: сборник задач для подготовки к олимпиадам

В калориметр с водой, масса которой \(m_{0}=330\) г, начали бросать кусочки льда при температуре \(t_{0}=0^{\circ}C\). К тому моменту времени, когда лед перестал таять, масса воды в калориметре увеличилась на \(\Delta m=84\) г. Определите первоначальную температуру воды в калориметре. Удельная теплоемкость воды \(c=4,2\frac{кДж}{кг\cdot ^{\circ}C}\) Удельная теплота плавления льда \(\lambda =3,3\cdot 10^{5} \frac{Дж}{кг}\). Теплоемкостью калориметра и теплообменом с окружающей средой пренебречь.

Решение №33894: Запишем уравнение теплового баланса \(\left| Q_{отд}\right|=Q_{пол}\) (1). Количество теплоты, отданное водой, \(Q_{отд}=cm_{0}\left ( t_{0}-t \right )\) (2), где \(t\) - начальная температура воды. Количество теплоты, полученное льдом, \(Q_{пол}=\lambda \Delta m\) (3). Подставив (2) и (3) в (1), получим: \(cm_{0}\left ( t-t_{0} \right )=\lambda \Delta m\). Отсюда \(t=\frac{\lambda \Delta m}{cm_{0}}+t_{0}=20^{\circ}C\).

Ответ: NaN

Экзамены с этой задачей:

Предмет и тема: Предмет и тема: Физика, Молекулярная физика и термодинамика, Термодинамика, плавление и отвердевание, испарение и кипение,

Задача в следующих классах: 8 класс 9 класс

Сложность задачи : 3

Задача встречается в следующей книге: В.В. Дорофейчик 7-8 классы: сборник задач для подготовки к олимпиадам

Охлажденный до температуры \(t_{1}=-9^{\circ}C\) алюминиевый шар массой \(m_{1}=330\) г опустили в большой водоем, температура воды в котором \(t_{0}=0^{\circ}C\). При установлении теплового равновесия на шаре образовался слой льда. Определите объем льда, намерзшего на шаре. Плотность льда \(\rho =900\frac{кг}{м^{3}}\). Удельная теплоемкость алюминия \(c_{}=920\frac{кДж}{кг\cdot ^{\circ}C}\). Удельная теплота плавления льда \(\lambda =3,3\cdot 10^{5}\frac{Дж}{кг}\).

Решение №33895: Соприкасающаяся с шаром вода массой \(m\) замерзла. При этом она выделила количество теплоты \(\(\left| Q_{отд}\right|=\lambda m=\lambda \rho V\). Шар получил количество теплоты \(Q_{пол}=c_{а}m_{1}\left ( t_{0}-t_{1} \right )\). Из уравнения теплового баланса \(\lambda \rho V=c_{а}m_{1}\left ( t_{0}-t_{1} \right )\) найдем объем льда, намерзшего на шаре: \(V=\frac{c_{}m_{1}\left ( t_{0}-t_{1} \right )}{\lambda \rho }=9,2 см^{3}\).

Ответ: NaN

Экзамены с этой задачей:

Предмет и тема: Предмет и тема: Физика, Молекулярная физика и термодинамика, Термодинамика, плавление и отвердевание, испарение и кипение,

Задача в следующих классах: 8 класс 9 класс

Сложность задачи : 3

Задача встречается в следующей книге: В.В. Дорофейчик 7-8 классы: сборник задач для подготовки к олимпиадам

В калориметр с горячей водой бросили кубик льда, имеющий температуру \(t_{0}=0^{\circ}C\). К моменту установления теплового равновесия температура воды понизилась на \(\left| \Delta t_{1}\right|=25^{\circ}C\). Когда в калориметр бросили другой такой же кубик, температура воды понизилась еще на \(\left| \Delta t_{2}\right|=18^{\circ}C\). Найдите массу кубика льда. Первоначальная масса воды \(m_{0}=360\) г. Теплоемкостью калориметра и теплообменом с окружающей средой пренебречь.

Решение №33896: После погружения первого кубика уравнение Teплового баланса запишем в виде: \(cm_{0}\left| \Delta t_{1}\right|=\lambda m+cm\left ( t_{1}-\left| \Delta t_{1}\right| \right )\) (1), где \(m\) - масса кубика льда, \(t_{1} - начальная температура воды, \(c\) - удельная теплоемкость воды, \(\lambda \) - удельная теплота плавления льда. Из уравнения (1) следует: \(cm_{0}\left| \Delta t_{1}\right|+cm\left| \Delta t_{1}\right|=\lambda m+cmt_{1}\) (2). После погружения второго кубика снова запишем уравнение теплового баланса: \(c\left ( m_{0}+m \right )\left| \Delta t_{2}\right|=\lambda m+cm\left ( t_{1}-\left|\Delta t{1} \right|-\left| \Delta t_{2}\right| \right )\)(3). Из уравнения (3) следует: \(cm_{0}\left| \Delta t_{2}\right|+2cm\left| \Delta t_{2}\right|+cm\left| \Delta t_{1}\right|=\lambda m+cmt_{1}\) (4). Из уравнений (2) и (4) найдем массу кубика льда: \(m=\frac{m_{0}\left ( \left| \Delta t_{1}\right|-\left| \Delta t_{2}\right| \right )}{2\left| \Delta t_{2}\right|}=70\) г.

Ответ: NaN

Экзамены с этой задачей:

Предмет и тема: Предмет и тема: Физика, Молекулярная физика и термодинамика, Термодинамика, плавление и отвердевание, испарение и кипение,

Задача в следующих классах: 8 класс 9 класс

Сложность задачи : 3

Задача встречается в следующей книге: В.В. Дорофейчик 7-8 классы: сборник задач для подготовки к олимпиадам

B теплоизолированном сосуде пренебрежимо малой теплоемкости находилась вода массой \(m_{1}=1,0\) кг при температуре \(t_{1}=20^{\circ}C\). В воду бросили ком мокрого снега, состоящий из льда и воды, массой \(m_{2}=250\) г при температуре \(t_{2}=0^{\circ}C\). Определите массу воды, содержащейся в коме снега, если при достижении теплового равновесия температура воды в сосуде стала \(t=5,0^{\circ}C\). Удельная теплота плавления льда \(\lambda =3,3\cdot 10^{5}\frac{Дж}{кг}\). Удельная теплоемкость воды \(c=4,2\frac{кДж}{кг\cdot ^{\circ}C}\).

Решение №33897: Количество теплоты, отданное водой, \(Q_{отд}=cm_{1}\left ( t-t_{1} \right )\). Количество теплоты, полученное льдом и водой, содержащейся в снеге, \(Q_{по}=\lambda \left ( m_{2}-m_{в} \right )+cm_{2}\left ( t-t_{2} \right )\). Записав уравнение теплового баланса \(\left| Q_{отд}\right|=Q_{пол}\) найдем массу воды, содержащейся в коме снега: \(m_{в}=\frac{\lambda m_{2}+cm_{2}\left ( t-t_{2} \right )-cm_{1}\left ( t_{1}-t \right )}{\lambda }=75\) г.

Ответ: NaN

Экзамены с этой задачей:

Предмет и тема: Предмет и тема: Физика, Молекулярная физика и термодинамика, Термодинамика, плавление и отвердевание, испарение и кипение,

Задача в следующих классах: 8 класс 9 класс

Сложность задачи : 3

Задача встречается в следующей книге: В.В. Дорофейчик 7-8 классы: сборник задач для подготовки к олимпиадам

В первом калориметре находится вода, а во втором - дробленый лед, температура которого \(t_{0}=0^{\circ}C\). При смешивании содержимого калориметров и после установления теплового равновесия получается только вода при температуре \(t_{0}=0^{\circ}C\). Определите начальную температуру воды в первом калориметре до смешивания ее со льдом. Известно, что если бы в калориметр со льдом влили только 28 % воды из первого калориметра, то при тепловом равновесии массы льда и воды во втором калориметре были бы равными. Удельная теплоемкость воды \(с=4,2\frac{кДж}{кг\cdot ^{\circ}C}\). Удельная теплота плавления льда \(\lambda =3,3\cdot 10^{5}\frac{Дж}{кг}\). Теплоемкостью калориметров и теплообменом с окружающей средой пренебречь.

Решение №33898: Количество теплоты, отданное водой, смешанной со льдом, \(Q_{1}=cm_{1}\left ( t_{0}-t \right )\), где \(t\) — начальная температура воды, \(m_{1} - масса воды, которая находилась в первом калориметре. Количество теплоты, полученное льдом,\(Q_{2}=\lambda m_{2}\), где \(m_{2}\) — масса льда, находящегося во втором калориметре. Уравнение теплового баланса \(\left| Q_{отд}\right|=Q_{пол}\) имеет вид: \(cm_{1}\left ( t-t_{0} \right )=\lambda m_{2} (1). Количество теплоты, отданное водой массой \(0,28m_{1}\), во втором случае, \(Q_{2}=c\cdot 0,28 m_{1}\left ( t_{0}-t \right )\). Количество тепилоты, полученное растаявшим льдом, \(Q_{4}=\lambda \Delta m\), где \(\Delta m\) — масса растаявшего льда. Уравнение теплового баланса для второго случая имеет вид: \(c\cdot 0,28 m_{1}\left ( t-t_{0} \right )=\lambda m\) (2). Учитывая, что масса воды в калориметре во втором случае равна массе льда, можно записать уравнение: \(0,28 m_{1}+\Delta m=m_{2}-\Delta m\) (3). Решая совместно уравнения (1), (2) и (3), найдем начальную температуру воды в первом калориметре: \(t=50^{\circ}C\).

Ответ: NaN