Question

Срочно! Физика! 8 класс. Максимальные баллы! Очень прошу, ответы пишите подробно, я ничего не понимаю) Задача 1:На газовой плите нагрели 4,4 кг воды от 0°С до температуры кипения. Сколько природного газа было при этом израсходовано, если считать, что вся выделившаяся теплота пошла на нагревание воды. Задача 2:В алюминиевый калориметр массой 50 г налито 120 г воды и опущена спираль сопротивлением 2 Ом, подключенная к источнику напряжением 5 В. На сколько градусов нагреется калориметр с водой за 11 мин, если потери энергии в окружающую среду составляют 26%

Answer 1

Решение на фото/////

Answer 2

Задача 1: Для решения этой задачи, мы можем использовать уравнение для теплового эффекта:

Q = m * c * ΔT,

где: Q - количество выделившейся теплоты (энергии), m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

1. Рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагрева 4,4 кг (или 4400 г) воды от 0°C до температуры кипения (100°C):

Q = 4400 г * 1 кг/1000 г * 4186 Дж/(кг*°C) * (100°C - 0°C) = 1839040 Дж.

2. Теперь нам нужно узнать, сколько природного газа было израсходовано для выделения такого количества теплоты. Мы знаем, что при сгорании 1 м^3 природного газа выделяется около 35 МДж теплоты. Давайте рассчитаем, сколько метров кубических газа потребуется:

Количество газа = Q / (Теплота сгорания природного газа) = 1839040 Дж / 35 МДж = 52.54 м^3.

Таким образом, при нагревании 4,4 кг воды от 0°C до температуры кипения было израсходовано около 52.54 м^3 природного газа.

Задача 2: Для решения этой задачи, мы можем использовать закон сохранения энергии:

Поступившая энергия - Потери энергии = Изменение внутренней энергии.

Энергия, поступившая в систему, равна работе, совершенной на спираль, и теплоте, переданной воде и калориметру:

Eпоступившая = Работа + Q.

1. Рассчитаем работу, совершенную на спираль:

Работа = U^2 / R,

где: U - напряжение (5 В), R - сопротивление спирали (2 Ом).

Работа = (5 В)^2 / 2 Ом = 12.5 Дж.

2. Теперь рассчитаем количество теплоты, переданное воде и калориметру. Для этого мы используем удельную теплоемкость воды (c = 4186 Дж/(кг*°C)) и изменение температуры (ΔT):

Q = m * c * ΔT,

где: m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.

Масса воды m = 120 г + 50 г = 170 г = 0.17 кг.

ΔT - это то, что мы хотим найти.

Потери энергии в окружающую среду составляют 26%, так что только 74% энергии идут на нагрев воды и калориметра. Давайте обозначим это как коэффициент эффективности η:

η = 0.74.

Теперь мы можем рассчитать Q:

Q = η * (Поступившая энергия - Работа) = 0.74 * (Eпоступившая - 12.5 Дж).

3. Теперь мы можем использовать найденное Q, чтобы рассчитать ΔT:

0.74 * (Eпоступившая - 12.5 Дж) = 0.74 * Q,

где Q = m * c * ΔT.

0.74 * (Eпоступившая - 12.5 Дж) = 0.74 * (0.17 кг * 4186 Дж/(кг*°C) * ΔT).

Теперь решите уравнение для ΔT:

0.74 * (Eпоступившая - 12.5 Дж) = 0.74 * (0.17 кг * 4186 Дж/(кг*°C) * ΔT).

Eпоступившая - 12.5 Дж = 0.17 кг * 4186 Дж/(кг*°C) * ΔT.

Eпоступившая - 12.5 Дж = 710.62 ΔT.

Теперь выразите ΔT:

ΔT = (Eпоступившая - 12.5 Дж) / 710.62.

ΔT = (12.5 Дж - Работа) / 710.62.

ΔT = (12.5 Дж - 12.5 Дж) / 710.62.

ΔT = 0 / 710.62.

ΔT = 0°C.

Таким образом, калориметр с водой не нагреется, потому что всю энергию, поступившую от спирали, ушла на преодоление потерь энергии в окружающую среду.