Question

ПОЖАЛУЙСТА РЕШИТЕ ЧТО МОЖЕТЕ 1. Яка кількість теплоти потрібна, щоб підвищити температуру мідного бруска масою 5кг від 20 до 60°С? 2. В алюмінієвій каструлі масою 500г підігрівають 3,5л води від 20°С до кипіння за температури 100°С. Яка кількість теплоти для цього потрібна? 3. На скільки градусів можна було б нагріти 1кг води за рахунок енергії, яка потрібна, щоб розплавити 1кг льоду за температури 0°C? 4. Яку кількість теплоти потрібно витратити, щоб 4кг льоду, узятого за температури -30°С, перетворити в пару за температури 100°C?

Answer 1

Ответ:

1. 20000Дж

Формула Q=c*m*(t2-t1) значит Q = 400*0,5*(120-20)=400*100/2=2000Дж

2. Нагревается сначала кастрюля, после этого нагревается вода.

Q=Q₁+Q₂

Q₁-кастрюля

Q₂-вода

m₁=500г=0,5кг

V=3.5л=0,0035 м³

t₁=20 °C

t₂=100°C

c1=920 Дж/(кг*°С)

с2=4200 Дж/(кг*°С)

m₂=ρ*V=1000 * 0.0035=3.5 кг

Q₁=с*m*Δt=920*0.5*(100-20)=920*0,5*80=36800 Дж

Q₂=c*m*Δt=4200*0,0035*1000*(100-20)=1176000 Дж

Q=36800+1176000=1212800 Дж=1212,8 кДж=1,2 МДж

3. Q1=Q2

m1=m2=m

Q1=L(лямбда)m;  Q2=cmΔt

Приравниваем: Lm=cmΔt отсюда Δt = Lm/cm

m - сокращаем

Остаётся Δt = L/c = 340000/4200=81 градус

4. ) Снег нагревается от -10°С до 0°С.

Для этого потребуется

Q₁=c₁mΔt₁

По спр-ку удельная теплоемкость c₁=2100 Дж/(кг·°С)

Q₁=2100*4(0-(-10))=84000 (Дж)

2) при нуле градусов снег тает (плавится), превращается в воду. Для этого процесса потребуется

Q₂=λm

По спр-ку удельная теплота плавления λ=3,4*10⁵  Дж/кг

Q₂=3,4*10⁵*4=1360000 (Дж)

3) Образовавшаяся вода нагревается от нуля до 100°С.

Необходимое количество теплоты

Q₃=c₂mΔt₂

По спр-ку удельная теплоемкость c₂=4200 Дж/(кг·°С)

Q₃=4200*4*(100-0)=1680000 (Дж)

Итак, общие затраты составят:

Q=Q₁+Q₂+Q₃

Q=84000+1360000+1680000=3124000 (Дж)

Ответ: 3124 кДж (или 3,124 МДж)

Объяснение:

Answer 2

1. Щоб розрахувати кількість теплоти, потрібно використати формулу для теплового обміну:

   Q = mcΔT,

   де: Q - кількість теплоти (в джоулях), m - маса об'єкта (в кілограмах), c - специфічна теплоємність матеріалу (для міді c = 0,385 Дж/(г°C)), ΔT - зміна температури (в градусах Цельсія).

   Для вашого завдання: m = 5 кг, c = 0,385 Дж/(г°C), ΔT = 60°C - 20°C = 40°C.

   Підставимо ці значення в формулу: Q = 5 кг * 1000 г/кг * 0,385 Дж/(г°C) * 40°C = 77 000 Дж (або 77 кДж).

   Таким чином, для підвищення температури мідного бруска масою 5 кг від 20 до 60°C потрібно 77 кілоджоулів теплоти.

2. Для обчислення кількості теплоти, необхідно використати таку ж формулу:

   Q = mcΔT,

   де: m = 500 г = 0,5 кг, c - специфічна теплоємність алюмінію (c = 0,903 Дж/(г°C)), ΔT = 100°C - 20°C = 80°C.

   Підставимо значення в формулу: Q = 0,5 кг * 0,903 Дж/(г°C) * 80°C = 36,12 кДж.

   Таким чином, для підігріву 3,5 л води в алюмінієвій каструлі від 20°C до кипіння за температури 100°C потрібно 36,12 кілоджоулів теплоти.

3. Для розплавлення 1 кг льоду потрібно витратити певну кількість теплоти. Кількість теплоти, необхідна для розплавлення льоду, визначається теплоємністю плавлення, яка становить 334 кДж/кг. Тобто, для розплавлення 1 кг льоду потрібно 334 кДж теплоти.

4. Для перетворення льоду у пару потрібно витратити теплоту на підігрів льоду до точки плавлення і потім на перетворення льоду у водяну пару. Спершу розрахуємо теплоту, необхідну для підігріву льоду до 0°C:

   Q1 = mcΔT,

   де: m = 4 кг, c - специфічна теплоємність льоду (c = 2,09 Дж/(г°C)), ΔT = 0°C - (-30°C) = 30°C.

   Q1 = 4 кг * 1000 г/кг * 2,09 Дж/(г°C) * 30°C = 250 800 Дж (або 250,8 кДж).

   Тепер розрахуємо теплоту, необхідну для перетворення льоду у пару. Для цього використовуємо латентну теплоту пароутворення води, яка становить 2 257 кДж/кг.

   Q2 = mL,

   де: m = 4 кг, L - латентна теплота пароутворення (L = 2 257 кДж/кг).

   Q2 = 4 кг * 2 257 кДж/кг = 9 028 кДж.

   Тепер додамо обидві кількості теплоти:

   Q_total = Q1 + Q2 = 250,8 кДж + 9 028 кДж = 9 278,8 кДж.

   Таким чином, для перетворення 4 кг льоду, узятого за температури -30°C, у пару за температури 100°C потрібно 9 278,8 кілоджоулів теплоти.