Задание 8

Расчёт физической величины: тепловые явления · 65 заданий

Задание №8
№8Сложное
По результатам нагревания тела массой 5 кг, первоначально находившегося в кристаллическом состоянии, построен график зависимости температуры этого тел…
Плавление и кристаллизация
Задание №8
№8Среднее
Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы нагреть кусок льда массой 2 кг от – 10°С до температуры плавления?
Количество теплоты. Теплоёмкость
Задание №8
№8Сложное
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
№8Среднее
КПД тепловой машины равен 25 %. Какую работу совершила машина, если при сгорании топлива выделилось количество теплоты, равное 1 МДж?
Тепловые двигатели. КПД
Задание №8
№8Лёгкое
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
№8Среднее
Стальная деталь при охлаждении на 200° С отдаёт количество теплоты, равное 1 МДж. Чему равна её масса?
Количество теплоты. Теплоёмкость
Задание №8
№8Лёгкое
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
№8Лёгкое
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
№8Лёгкое
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
№8Сложное
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
№8Среднее
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
№8Среднее
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

Зависимость температуры 1 кг воды от времени при непрерывном охлаждении представлена на графике. Какое количество теплоты выделилось при охлаждении воды до температуры замерзания?

Правильный ответ

Пояснение

Решение.

Для решения задачи проанализируем график зависимости температуры воды от времени. На графике выделяются три участка: охлаждение воды, кристаллизация (замерзание) при постоянной температуре и охлаждение льда.

По условию нам необходимо найти количество теплоты, которое выделилось при охлаждении воды до температуры замерзания. Это соответствует первому наклонному участку графика.

Дано:
$m = 1 \text{ кг}$
$t_1 = 20 \text{ }^\circ\text{C}$ (начальная температура воды по графику)
$t_2 = 0 \text{ }^\circ\text{C}$ (температура замерзания воды по графику)
$c_в = 4200 \text{ Дж/(кг}\cdot^\circ\text{C)}$ (удельная теплоемкость воды — табличное значение)

Найти:
$Q - ?$

Математическая модель и расчет:
Количество теплоты, выделяющееся при охлаждении вещества, рассчитывается по формуле:
$Q = c_в \cdot m \cdot (t_1 - t_2)$

Подставим численные значения в формулу:
$Q = 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot^\circ\text{C}} \cdot 1 \text{ кг} \cdot (20 \text{ }^\circ\text{C} - 0 \text{ }^\circ\text{C})$
$Q = 4200 \cdot 1 \cdot 20 = 84000 \text{ Дж}$

Переведем полученный результат в килоджоули (кДж), так как в условии требуется ответ в этих единицах:
$1 \text{ кДж} = 1000 \text{ Дж}$
$Q = \frac{84000}{1000} \text{ кДж} = 84 \text{ кДж}$

Ответ: 84

Источник: ФИПИ