Question

35 баллов!! 1. алюминиевый цилиндр охлаждают от 50°С до 10°С. Масса его 3кг, а удельная теплоемкость 920Дж/кг°С. Сколько тепла при этом выделяется? Построить график. 2. какое количество теплоты необходимо для 500гр льда при 0°С, чтоб расплавить его, если удельная теплота плавления 3,3*10^5 Дж/кг. Построить график. 3. Сила тока в цепи прибора 0,2А, определить мощность прибора, если его сопротивление 1 Ом. 4. Три сопротивления по 3 ОМ каждое включено последовательно, а к ним параллельно подключено сопротивление в 1 Ом, определите полное сопротивление участка цепи. Начертите схему. 5. Определите фокусное расстояние линзы, если ее оптическая сила 8дптр.

Answer 1

1) По формулам термодинамики для количества теплоты:
Q = m×c×Δt = 3кг × 920Дж/кг*°С × (50 - 10) °С = 3*920*40 = 110 400 Дж. = 110,4 кДж.
График Q(t) - при увеличении Q, отведённой от системы, от 0 до Q, t линейно уменьшается от 50 до 10 *С.
Ответ: Q = 110,4 кДж.
 
2) По формулам термодинамики для количества теплоты:
Q = m×λ = 3кг × 3,3*10^5 Дж/кг = 9,9*10⁵ Дж = 0,99 Мдж.
График Q(t) - при увеличении Q, подведённой к системе, от 0 до Q, t стабильно на уровне 0 *С.
Ответ: Q = 0,99 МДж.

3) По закону Джоуля-Ленца:
N = U*I = I²·R = (0,2А)²  * 1 Ом = 0,04 Вт = 40 мВт.
Ответ: N = = 0,04 Вт = 40 мВт.

4) Суммарное сопротивление 3-х последовательных проводников R₁ 3+3+3 = 9 Ом. Они подсоединены параллельно к сопротивлению R₂ = 1 Ом.
По формуле для параллельных сопротивлений:
1/R = 1/R₁ + 1/R₂ = 1/9 + 1 = 10/9  =>  R = 9/10 Ом.
Схема: три резистора последовательно, один параллельно.
Ответ: Общее сопротивление R = 0,9 Ом.

5) По определению, Оптическая сила = 1 / Фокус.
D = 1/F  =>  F = 1/D = 1/8 Дптр. = 0,125 м = 12,5 см.
Ответ: F = 12,5 см.

Пожалуйста, отметь решение как лучшее, я старался ;)
Кнопка "Лучший ответ" появится через полчаса на этой странице.
Очень нужно для следующего уровня :)

Answer 2

1. Для вычисления количества выделившегося тепла используем формулу:

Q = mcΔT

где Q - количество тепла, m - масса, c - удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры.

Подставляем известные значения:

Q = 3 кг * 920 Дж/кг°C * (50°C - 10°C) = 110 400 Дж

Таким образом, при охлаждении алюминиевого цилиндра от 50°C до 10°C выделилось 110 400 Дж тепла.

Для построения графика необходимо указать ось абсцисс (ось X) как изменение температуры (ΔT), а ось ординат (ось Y) как количество выделенного тепла (Q). Затем на оси указываются соответствующие значения, после чего строится график в виде прямой линии, которая проходит через начало координат.

2. Для вычисления количества теплоты, необходимой для расплавления 500 г льда при 0°C, используем формулу:

Q = mL

где Q - количество теплоты, m - масса льда, L - удельная теплота плавления.

Переводим массу льда в килограммы:

m = 500 г / 1000 г/кг = 0,5 кг

Подставляем известные значения:

Q = 0,5 кг * 3,3*10^5 Дж/кг = 165 000 Дж

Таким образом, для расплавления 500 г льда при 0°C необходимо 165 000 Дж теплоты.

Для построения графика необходимо указать ось абсцисс (ось X) как массу льда (m), а ось ординат (ось Y) как количество необходимой теплоты (Q). Затем на оси указываются соответствующие значения, после чего строится график в виде прямой линии.

3. Для вычисления мощности прибора используем формулу:

P = VI

где P - мощность, V - напряжение, I - сила тока.

Подставляем известные значения:

P = 0,2 А * 1 Ом = 0,2 Вт

Таким образом, мощность прибора равна 0,2 Вт.

4. Для вычисления полного сопротивления участка цепи используем формулу для сопротивления соединений параллельных сопротивлений:

1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3