Задание 8

Расчёт физической величины: тепловые явления · 65 заданий

Задание №8
№8
По результатам нагревания тела массой 5 кг, первоначально находившегося в кристаллическом состоянии, построен график зависимости температуры этого тел…
Плавление и кристаллизация
Задание №8
№8
Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы нагреть кусок льда массой 2 кг от – 10 °С до температуры плавления?
Количество теплоты. Теплоёмкость
Задание №8
№8
На рисунке приведён график зависимости температуры вещества массой 3 кг от полученного им количества теплоты. В начале опыта вещество находится в крис…
Плавление и кристаллизация
Задание №8
№8
КПД тепловой машины равен 25 %. Какую работу совершила машина, если при сгорании топлива выделилось количество теплоты, равное 1 МДж?
Тепловые двигатели. КПД
Задание №8
№8
На диаграмме для двух веществ приведены значения количества теплоты, необходимого для плавления 500 г вещества, нагретого до температуры плавления. Во…
Плавление и кристаллизация
Задание №8
№8
Стальная деталь при охлаждении на 200 ° С отдаёт количество теплоты, равное 1 МДж. Чему равна её масса?
Количество теплоты. Теплоёмкость
Задание №8
№8
В керамическую чашечку (тигель) опустили электрический термометр и насыпали опилки олова. После этого тигель поместили в печь. Диаграмма изменения тем…
Плавление и кристаллизация
Задание №8
№8
Чему равна масса спирта, если в процессе его превращения из газообразного состояния в жидкое при температуре кипения выделилось количество теплоты, ра…
Испарение, конденсация, кипение
Задание №8
№8
На диаграмме для образцов одинаковой массы из двух веществ приведены значения количества теплоты, необходимого для их перехода из жидкого состояния в…
Испарение, конденсация, кипение
Задание №8
№8
На диаграмме для двух веществ приведены значения количества теплоты, необходимого соответственно для нагревания 1 кг вещества на 10 °С и для плавления…
Плавление и кристаллизация
Задание №8
№8
На диаграмме для двух веществ приведены значения количества теплоты, необходимого соответственно для нагревания 1 кг вещества на 10 °С и для плавления…
Плавление и кристаллизация
Задание №8
№8
КПД тепловой машины равен 30 %. При сгорании топлива выделяется количество теплоты, равное 20 МДж. Какова энергия, которая не используется на совершен…
Тепловые двигатели. КПД

Задание №8 — ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Стальная деталь при охлаждении на 200 °С отдаёт количество теплоты, равное 1 МДж. Чему равна её масса?

Правильный ответ

Пояснение

Решение.

Для решения задачи запишем условие и переведём все величины в систему СИ.

Дано:
$\Delta t = 200 \text{ °C}$
$Q = 1 \text{ МДж} = 1 \cdot 10^{6} \text{ Дж}$
$c = 500 \text{ Дж/(кг}\cdot\text{°C)}$ (удельная теплоёмкость стали — справочная величина)
$m - ?$

Анализ и решение:

1. При охлаждении тела количество теплоты, которое оно отдаёт в окружающую среду, рассчитывается по формуле:
$Q = c \cdot m \cdot \Delta t$ ,
где $c$ — удельная теплоёмкость вещества, из которого изготовлена деталь, $m$ — масса детали, $\Delta t$ — изменение температуры (разность между начальной и конечной температурами).

2. Из данной формулы выразим искомую массу детали $m$ :
$m = \frac{Q}{c \cdot \Delta t}$

3. Проверим размерность полученной формулы:
$[m] = \frac{\text{Дж}}{\frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot\text{°C}} \cdot \text{°C}} = \text{кг}$

4. Подставим числовые значения в рабочую формулу:
$m = \frac{1 \cdot 10^{6} \text{ Дж}}{500 \text{ Дж/(кг}\cdot\text{°C)} \cdot 200 \text{ °C}}$

5. Проведём вычисления:
$m = \frac{1 \text{ } 000 \text{ } 000}{100 \text{ } 000} = 10 \text{ кг}$

Ответ: 10 кг

Источник: ФИПИ