Question

Помогите пожалуйста.Заранее спасибо)) 1. В железный котел массой 1,5 кг налито 5 кг воды. Сколько надо тепла, чтобы в этом котле нагреть воду от 15С до 100С? 2. Стальной резец массой 2 кг был нагрет до температуры 800С и затем опущен в сосуд, содержащий 15л воды при температуре 10С. До какой температуры нагреется вода в сосуде? 3. Свинец массой 0,1 кг при температуре 100С погрузили в алюминиевый калориметр массой 0,04кг, содержащий 0,24 кг воды при температуре 15С. После чего в калориметре установилась температура 16С. Какова удельная теплоемкость свинца? 4. Сколько теплоты выделяется при ударе молота массой 4,9 кг о предмет, лежащий на наковальне , если скорость молота в момент удара 6 м/с?

Answer 1

Ответ:

1. 1843,65 кДж

2. 22,3С

3. -

4. 88,2 Дж

Объяснение:

1.

mж =1,5 кг

mв = 5 кг

t₁ = 15°C

t₂ = 100°C

Q ---? кДж

Решение.

Q = c*m*(t₂ -t₁), где m - масса,кг; t₂ и t₁ - конечная и начальная температуры,°С; с - удельная теплоемкость вещества, Дж/(кг*°С)

При нагревании воды тепло тратится также и на нагревание железного котла.

Q = Qж + Qв

Поскольку в задании не приведены удельные теплоемкости, берем

сж = 460Дж/(кг*°С) ; св = 4200Дж/(кг*°С),

t₂ -t₁ = 100 - 15 = 85 (°C) ( расчет ведем в градусах Цельсия).

Q = 460 * 1,5 * 85 + 4200 * 5 * 85 = (690 + 21000) *85 = 21690 * 85 = 1843650 (Дж) = 1843,65 (кДж)

Ответ; 1843,65 кДж

2.

c1m1(t-t1)=c2m2(t2-t)

4200*15(t-10)=500*2(800-t)

63000t-630000=800000-1000t

64000t=1430000

t=22.3С

Ответ: 22,3С

3.

не знаю решение

4.

Будем исходить из того что при ударе молотом вся его механическая энергия перейдет в тепловую

Тогда согласно закону сохранения механической энергии

Eк. = Q

( mv² )/2 = Q

Q = ( 4,9 * 6² )/2 = 88,2 Дж

Answer 2

Давайте решим каждую задачу по порядку:

1. Нагрев воды в железном котле:

   Масса воды: $m = 5 \, \text{кг}$ Начальная температура воды: $T_1 = 15^\circ \text{C}$ Конечная температура воды: $T_2 = 100^\circ \text{C}$

   Удельная теплоемкость воды: $c = 4.186 \, \text{кДж/кг}^\circ \text{C}$

   Тепло, необходимое для нагрева воды:

   $$Q = mc(T_2 - T_1)$$

   Подставляем значения:

   $$Q = 5 \, \text{кг} \cdot 4.186 \, \text{кДж/кг}^\circ \text{C} \cdot (100^\circ \text{C} - 15^\circ \text{C})$$

   Решаем:

   $$Q = 5 \, \text{кг} \cdot 4.186 \, \text{кДж/кг}^\circ \text{C} \cdot 85^\circ \text{C} = 1782.55 \, \text{кДж}$$

   Ответ: Для нагрева воды в котле понадобится 1782.55 кДж тепла.

2. Нагрев воды стальным резцом:

   Масса воды: $m = 15 \, \text{л} = 15 \, \text{кг}$ Температура воды: $T_1 = 10^\circ \text{C}$ Температура резца: $T_2 = 800^\circ \text{C}$

   Удельная теплоемкость воды: $c = 4.186 \, \text{кДж/кг}^\circ \text{C}$ Удельная теплоемкость стали: $c_{\text{стали}} = 0.45 \, \text{кДж/кг}^\circ \text{C}$

   Тепло, переданное воде:

   $$Q = m \cdot c \cdot (T_2 - T_1) + m_{\text{стали}} \cdot c_{\text{стали}} \cdot (T_2 - T_1)$$

   Подставляем значения:

   $$Q = 15 \, \text{кг} \cdot 4.186 \, \text{кДж/кг}^\circ \text{C} \cdot (800^\circ \text{C} - 10^\circ \text{C}) + 2 \, \text{кг} \cdot 0.45 \, \text{кДж/кг}^\circ \text{C} \cdot (800^\circ \text{C} - 10^\circ \text{C})$$

   Решаем:

   $$Q = 15 \, \text{кг} \cdot 4.186 \, \text{кДж/кг}^\circ \text{C} \cdot 790^\circ \text{C} + 2 \, \text{кг} \cdot 0.45 \, \text{кДж/кг}^\circ \text{C} \cdot 790^\circ \text{C} = 52714.7 \, \text{кДж}$$

   Ответ: Вода в сосуде нагреется до 52,714.7 кДж.

3. Удельная теплоемкость свинца:

   Масса свинца: $m_{\text{свинца}} = 0.1 \, \text{кг}$ Температура свинца: $T_{\text{свинца}} = 100^\circ \text{C}$

   Масса воды: $m_{\text{воды}} = 0.24 \, \text{кг}$ Температура воды: $T_{\text{воды}} = 15^\circ \text{C}$

   Температура после смешивания: $T_{\text{финальная}} = 16^\circ \text{C}$

   Удельная теплоемкость воды: $c_{\text{воды}} = 4.186 \, \text{кДж/кг}^\circ \text{C}$

   Уравнение теплового баланса:

   $$m_{\text{свинца}} \cdot c_{\text{свинца}} \cdot (T_{\text{финальная}} - T_{\text{свинца}}) = m_{\text{воды}} \cdot c_{\text{воды}} \cdot (T_{\text{финальная}} - T_{\text{воды}})$$

   Подставляем значения и решаем:

   0 0