Question

50 БАЛЛОВ У калориметрі знаходилася холодна вода масою 600 г при температурі 20 °С. Після доливання гарячої води з температурою 100 °С у калориметрі встановилася температура 40 °С. Відзначте, яке з наведених тверджень правильне:a. маса долитої в калориметр гарячої води менше 250 гb. холодна вода одержала кількість теплоти, більшу за 55 кДжc. холодна вода одержала кількість теплоти, більшу за 75 кДжd. маса долитої в калориметр гарячої води менше 150 гПри кипінні 10 г води перетворилися на пару. Відзначте, яке з наведених тверджень правильне.a. при кипінні води її температура залишалася рівною 100 °Cb. воді передано менше 20 кДж теплотиc. внутрішня енергія 10 г води більше, ніж внутрішня енергія 10 г пари за тієї самої температуриd. воді передано більше 30 кДж теплотиЩоб розплавити 1 т залізного лому, узятого при температурі 35 °C, витратили 10 кг кам’яного вугілля (питома теплота згоряння кам'яного вугілля становить 31 МДж/кг. ). Відзначте, яке з наведених тверджень правильне.a. залізу передана кількість теплоти, що перевищує 80 МДжb. ККД установки в цьому випадку більше 60 %c. при повному згорянні вугілля масою 10 кг виділяється кількість теплоти, більша за 2500 МДжd. ККД установки в цьому випадку менше 35 %

Answer 1

1. (С) холодна вода одержала кількість теплоти, більшу за 75 кДж

2. (А) при кипінні води її температура залишалася рівною 100 °C

3. (А)залізу передана кількість теплоти, що перевищує 80 МДж

Answer 2

a. маса долитої в калориметр гарячої води менше 250 г - правильне твердження.

Для розв'язання цієї задачі можемо скористатися принципом збереження енергії. Відомо, що кількість теплоти, передана воді, є рівною кількості теплоти, яку вона віддала гарячій воді:

м_хв * c_хв * (Т_вих - Т_с) = м_гв * c_гв * (Т_с - Т_вх),

де: м_хв - маса холодної води, с_хв - питома теплоємність холодної води, Т_вих - кінцева температура суміші, Т_с - початкова температура холодної води, м_гв - маса долитої гарячої води, с_гв - питома теплоємність гарячої води, Т_вх - початкова температура гарячої води.

Підставляючи відомі значення: м_хв = 600 г, с_хв = 4,18 Дж/(г·°C), Т_вих = 40 °C, Т_с = 20 °C, с_гв = 4,18 Дж/(г·°C), Т_вх = 100 °C,

отримуємо: 600 г * 4,18 Дж/(г·°C) * (40 °C - 20 °C) = м_гв * 4,18 Дж/(г·°C) * (20 °C - 100 °C).

При скороченні однакових дійсних множників отримаємо: 1200 * (40 °C - 20 °C) = м_гв * (20 °C - 100 °C).

1200 * 20 °C = м_гв * (-80 °C), м_гв = (1200 * 20 °C) / (-80 °C), м_гв = 300 г.

Таким чином, маса долитої в калориметр гарячої води дорівнює 300 г, що менше 250 г. Тому твердження а) є правильним.