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

Медное тело при охлаждении на 10 °С отдаёт количество теплоты, равное 8000 Дж. Чему равна масса этого тела?

Правильный ответ

Пояснение

Решение.

Для решения задачи воспользуемся формулой для расчёта количества теплоты, которое выделяется при охлаждении тела. Сначала запишем условие задачи и переведём все величины в систему СИ.

Дано:
$\Delta t = 10 \text{ °C}$
$Q = 8000 \text{ Дж}$
$c = 400 \text{ Дж/(кг}\cdot\text{°C)}$ (удельная теплоёмкость меди — справочная величина)
$m - ?$

Физический закон и вывод формулы:
Количество теплоты $Q$ , которое тело отдаёт при охлаждении, прямо пропорционально его массе $m$ , удельной теплоёмкости вещества $c$ и изменению температуры $\Delta t$ :
$Q = c \cdot m \cdot \Delta t$

Из этой формулы выразим искомую массу тела $m$ :
$m = \frac{Q}{c \cdot \Delta t}$

Вычисления:
Подставим числовые значения в полученную формулу:
$m = \frac{8000 \text{ Дж}}{400 \text{ Дж/(кг}\cdot\text{°C)} \cdot 10 \text{ °C}}$
$m = \frac{8000}{4000} \text{ кг}$
$m = 2 \text{ кг}$

Проверим размерность:
$[m] = \frac{\text{Дж}}{\frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot\text{°C}} \cdot \text{°C}} = \text{кг}$ .
Результат соответствует единицам измерения массы.

Ответ: 2 кг

Источник: ФИПИ