Question

1) Почему летом становится прохладно, когда облака закрывают солнце? 2) В каком случае горячая вода больше охладится: если опустить в стакан с водой алюминиевую ложку или серебрянную такой же массы? Почему? 3) какое количество теплоты ввделяется при полном сгорании спирта массой 200г? Воду какой массы можно нагреть на 80°С этим количеством теплоты? 4) В стеклянный сосуд массой 120г имеющий температуру 15°С, налили 200г воды, температура которой 100°С. При какой температуре установится тепловое равновесие? Обменом энергии с окружающей средой пренебречь.

Answer 1

1)Тепло от Солнца передается на Землю с помощью излучения. Если тепловые лучи не доходят до Земли, а частично поглощаются облаком, то тепловой поток уменьшается и на поверхности земли становится прохладнее.

Answer 2

1. Летом облака могут закрыть солнце и создать прохладу по нескольким причинам. Во-первых, солнечные лучи прогревают поверхность Земли, а когда облака закрывают солнце, прекращается нагревание поверхности. Во-вторых, облака могут действовать как своеобразный "зонтик", ограничивая количество солнечных лучей, достигающих земной поверхности. Это может снизить интенсивность нагрева. В-третьих, облака могут вызывать охлаждение за счёт конденсации влаги. Водяные капли в облаках образуются из водяного пара, выделяя теплоту, которая уносится в атмосферу.

2. Алюминий и серебро имеют разные коэффициенты теплопроводности. Серебро обладает более высокой теплопроводностью по сравнению с алюминием. Это означает, что серебряная ложка быстрее отводит тепло из горячей воды и передает его окружающей среде. Поэтому, если опустить серебрянную ложку в воду, она охладится быстрее, чем алюминиевая ложка.

3. Для расчёта количества теплоты, выделяющейся при сгорании спирта, можно использовать удельную теплоту сгорания этого вещества. Удельная теплота сгорания спирта (этанола) составляет около 29.7 мегаджоулей (МДж) на моль. Молярная масса этанола примерно 46 г/моль.

Итак, для 200 г спирта: 200 г / 46 г/моль = примерно 4.35 молей.

Теплота = удельная теплота × количество молей: Теплота = 29.7 МДж/моль × 4.35 моль ≈ 129 МДж.

Чтобы найти количество воды, которое можно нагреть на 80°C, используем удельную теплоёмкость воды, которая составляет около 4.18 Дж/(г°C).

Теплота = масса × удельная теплоёмкость × изменение температуры: 129 МДж = масса воды × 4.18 Дж/(г°C) × 80°C.

Масса воды = 129 МДж / (4.18 Дж/(г°C) × 80°C) ≈ 385 г.

4. Для определения температуры установления теплового равновесия между стеклянным сосудом и водой, можно использовать закон сохранения теплоты. Теплота, переходящая от горячей воды к сосуду, будет равной теплоте, поглощаемой сосудом и нагревающейся. Масса сосуда не участвует в этом расчете, так как она не меняется.

Масса воды × удельная теплоёмкость воды × изменение температуры воды = масса сосуда × удельная теплоёмкость сосуда × изменение температуры сосуда.

Подставляя известные значения (масса воды = 200 г, удельная теплоёмкость воды ≈ 4.18 Дж/(г°C), масса сосуда = 120 г, удельная теплоёмкость сосуда в данном случае примем равной удельной теплоёмкости воды), мы можем решить уравнение для температуры установления теплового равновесия.