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

На диаграмме для двух веществ приведены значения количества теплоты, необходимого соответственно для нагревания 1 кг вещества на 10 °С и для плавления 100 г вещества, нагретого до температуры плавления.

Чему равна удельная теплоёмкость второго вещества?

Правильный ответ

400

Пояснение

Решение.

Для решения задачи проанализируем данные, представленные на диаграмме, и соотнесем их с условием задачи.

Дано:
$m_{нагр} = 1 \text{ кг}$ — масса вещества при нагревании;
$\Delta t = 10 \text{ °C}$ — изменение температуры при нагревании;
$m_{плав} = 100 \text{ г} = 0,1 \text{ кг}$ — масса вещества при плавлении;
Из диаграммы для Вещества 2 (светло-серый столбик «нагревание»):
$Q_{нагр2} = 4 \text{ кДж} = 4000 \text{ Дж}$ .
Найти: $c_2$ — ?

Физические законы и формулы:
Количество теплоты, необходимое для нагревания вещества, определяется по формуле:
$Q = c \cdot m \cdot \Delta t$ ,
где $c$ — удельная теплоёмкость вещества, $m$ — его масса, $\Delta t$ — разность температур.

Вывод рабочей формулы:
Из основной формулы теплоты выразим удельную теплоёмкость $c$ :
$c = \frac{Q}{m \cdot \Delta t}$ .

Расчёт:
Подставим значения для второго вещества, взятые из условия и диаграммы:
$c_2 = \frac{4000 \text{ Дж}}{1 \text{ кг} \cdot 10 \text{ °C}}$ ;
$c_2 = \frac{4000}{10} \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} = 400 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$ .

Проверка размерности: $[c] = \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$ , что соответствует искомой величине.

Ответ: 400 Дж/(кг·°C)

Источник: ФИПИ