Расчётная задача (повышенный уровень) · 82 задания
- Задание №20№20
В электрическую сеть с напряжением 220 В включены шесть резисторов по схеме, изображённой на рисунке. Определите мощность, потребляемую резистором R 6…
Закон Ома
- Задание №20№20
Брусок массой 200 г, движущийся по гладкой горизонтальной поверхности, подъезжает к границе, где гладкая поверхность заканчивается и начинается шерохо…
Кинетическая и потенциальная энергия
- Задание №20№20
Резистор № 1 сопротивлением 25 Ом включён последовательно с резистором № 2 в сеть с напряжением 220 В. Чему равно сопротивление резистора № 2, если мо…
Закон Ома
- Задание №20№20
Нагреватель включён последовательно с резистором сопротивлением 9 Ом в сеть с напряжением 240 В. Чему равно сопротивление нагревателя, если мощность,…
Закон Ома
- Задание №20№20
В электрическую сеть с напряжением 220 В включены шесть резисторов по схеме, изображённой на рисунке. Определите мощность, потребляемую резистором R 4…
Расчётная задача
- Задание №20№20
Брусок массой 100 г движется по гладкой горизонтальной поверхности. Со скоростью 4 м/с он подъезжает к границе, где гладкая поверхность заканчивается…
Кинетическая и потенциальная энергия
- Задание №20№20
В электрическую сеть с напряжением 180 В включены шесть резисторов по схеме, изображённой на рисунке. Определите мощность, потребляемую резистором R 1…
Закон Ома
- Задание №20№20
В электрическую сеть с напряжением 200 В включены пять резисторов по схеме, изображённой на рисунке. Сопротивления резисторов равны: R 1 = 10 Ом, R 2…
Закон Ома
- Задание №20№20
В электрическую сеть с напряжением 200 В включены пять резисторов по схеме, изображённой на рисунке. Сопротивления резисторов равны: R 1 = 10 Ом, R 2…
Закон Ома
- Задание №20№20
Какую по величине работу должна совершить сила трения для полной остановки тела массой 1000 кг, движущегося по горизонтальной поверхности со скоростью…
Кинетическая и потенциальная энергия
- Задание №20№20
Участок цепи содержит три лампы, каждая сопротивлением 240 Ом, соединенные параллельно. Лампы включены в сеть, напряжение которой 120 В. Определите мо…
Соединения проводников
- Задание №20№20
Тело массой 200 г брошено вертикально вверх с начальной скоростью 20 м/с . На какой высоте относительно точки бросания кинетическая энергия тела будет…
Закон сохранения энергии
Нагретый камень массой 5 кг, охлаждаясь на 4 °С в воде массой 2 кг, нагревает её на 1 °С. Чему равна удельная теплоёмкость камня? Тепловыми потерями можно пренебречь.
Решение
Решение.
Для решения этой задачи воспользуемся уравнением теплового баланса. Поскольку тепловыми потерями в окружающую среду можно пренебречь, количество теплоты, которое отдал камень при охлаждении, равно количеству теплоты, которое получила вода при нагревании.
Дано:
m1=5 кг — масса камня
Δt1=4 ∘C — изменение температуры камня
m2=2 кг — масса воды
Δt2=1 ∘C — изменение температуры воды
c2=4200 Дж/(кг⋅∘C) — удельная теплоёмкость воды (табличное значение)
Найти:
c1−?
Физический закон и вывод формулы:
1) Количество теплоты, отданное камнем при охлаждении: Q1=c1⋅m1⋅Δt1.
2) Количество теплоты, полученное водой при нагревании: Q2=c2⋅m2⋅Δt2.
3) Согласно уравнению теплового баланса: Q1=Q2.
Подставим выражения для теплоты в уравнение баланса:
c1⋅m1⋅Δt1=c2⋅m2⋅Δt2.
Выразим искомую удельную теплоёмкость камня c1:
c1=m1⋅Δt1c2⋅m2⋅Δt2.
Вычисления:
Проверим размерность: [c1]=кг⋅∘CДж/(кг⋅∘C)⋅кг⋅∘C=Дж/(кг⋅∘C).
Подставим числовые значения:
c1=5⋅44200⋅2⋅1=208400=420 Дж/(кг⋅∘C).
Ответ: 420 Дж/(кг·°C)
Источник: ФИПИ