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
На рисунке представлен график зависимости температуры tтвёрдого тела от отдаваемого им количества теплоты Q. Масса тела равна 4 кг. Чему равна удельная теплоёмкость вещества этого тела?
Правильный ответ
250
Пояснение
Решение.
Для решения задачи проанализируем представленный график зависимости температуры t тела от отдаваемого им количества теплоты Q. На графике мы видим процесс охлаждения твёрдого тела.
Дано:
m=4 кг — масса тела;
Q=200 кДж =200⋅103 Дж — количество теплоты, которое отдало тело (согласно графику, при этом значении Q температура достигает конечной точки);
t1=400 °C — начальная температура тела (точка на оси ординат при Q=0);
t2=200 °C — конечная температура тела (соответствует значению Q=200 кДж).
--------------------
c−? — удельная теплоёмкость вещества.
Математическое описание и вычисления:
1. Количество теплоты, которое выделяется при охлаждении тела, рассчитывается по формуле:
Q=c⋅m⋅(t1−t2),
где c — удельная теплоёмкость вещества, m — масса тела, (t1−t2) — изменение температуры (разность между начальной и конечной температурами).
2. Из этой формулы выразим удельную теплоёмкость c:
c=m⋅(t1−t2)Q.
3. Определим изменение температуры тела по графику:
Δt=t1−t2=400 °C−200 °C=200 °C.
4. Подставим числовые значения в рабочую формулу:
c=4 кг⋅200 °C200⋅103 Дж.
Сократим на 200:
c=4 кг⋅ °C1000 Дж=250 кг⋅ °C Дж.
5. Проверим размерность:
[c]=кг⋅°CДж. Полученная единица измерения соответствует искомой величине.
Ответ: 250 кг⋅°СДж.
Источник: ФИПИ