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 сколько градусов охладится стальная деталь массой 10 кг, если отданное ею количество теплоты равно 1 МДж?

Правильный ответ

200

Пояснение

Решение.

Для решения задачи воспользуемся формулой количества теплоты, которое выделяется при охлаждении тела. Количество теплоты $Q$ , отданное телом, прямо пропорционально его массе $m$ , удельной теплоёмкости вещества $c$ и изменению температуры $\Delta t$ .

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

Физический закон и вывод формулы:
Количество теплоты при охлаждении рассчитывается по формуле:
$Q = c \cdot m \cdot \Delta t$
Из этой формулы выразим изменение температуры (на сколько градусов охладится деталь):
$\Delta t = \frac{Q}{c \cdot m}$

Расчёт:
Подставим числовые значения в полученную формулу:
$\Delta t = \frac{1 \cdot 10^{6} \text{ Дж}}{500 \text{ Дж/(кг} \cdot \text{°С)} \cdot 10 \text{ кг}}$
Выполним вычисления в знаменателе:
$500 \cdot 10 = 5000$
Теперь разделим числитель на знаменатель:
$\Delta t = \frac{1 \text{ } 000 \text{ } 000}{5 \text{ } 000} = \frac{1000}{5} = 200 \text{ °С}$

Проверим размерность:
$[\Delta t] = \frac{\text{Дж}}{\frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°С}} \cdot \text{кг}} = \frac{\text{Дж}}{\frac{\text{Дж}}{\text{°С}}} = \text{°С}$
Единицы измерения соответствуют искомой величине.

Ответ: 200 °С

Источник: ФИПИ