Question

1. Рассчитайте количество теплоты, необходимое для нагревания алюминиевого бруска массой 1 кг от 20 до 80 °С. 2.  В котёл налита вода массой 10 кг. Какое количество теплоты нужно передать воде для изменения температуры на 900С? 3. Какое количество теплоты выделится при сгорании 2,5 кг бензина? 4. Сколько спирта нужно сжечь, чтобы получить 8,1*107 Дж теплоты? 5. Какое количество теплоты необходимо для плавления стали массой 5 кг, взятой при температуре плавления? 6. Какое количество теплоты требуется для плавления свинца массой 200 г , взятого при температуре 270С?

Answer 1

Ответ:

1)Q=cm(t2-t1)

Q=0.90•1•(80°-20°)=54Дж

Answer 2

Для решения этих задач мы можем использовать формулу для расчета количества теплоты (Q), необходимого для изменения температуры вещества:

Q = m * c * ΔT,

где: Q - количество теплоты (Дж), m - масса вещества (кг), c - удельная теплоемкость вещества (Дж/(кг·°C)), ΔT - изменение температуры (°C).

Удельные теплоемкости различных веществ различаются, поэтому для каждой задачи нужно будет использовать соответствующее значение удельной теплоемкости.

1. Для алюминия (Al) удельная теплоемкость c = 0.897 Дж/(г·°C). Масса (m) = 1 кг, ΔT = (80 - 20) °C.

Q = 1 кг * 0.897 Дж/(г·°C) * (80 - 20) °C = 1 кг * 0.897 Дж/(г·°C) * 60 °C = 53.82 кДж.

Ответ: Для нагревания 1 кг алюминиевого бруска от 20 до 80 °C требуется 53.82 кДж теплоты.

2. Для воды (H2O) удельная теплоемкость c = 4.186 Дж/(г·°C). Масса (m) = 10 кг, ΔT = (90 - 20) °C.

Q = 10 кг * 4.186 Дж/(г·°C) * (90 - 20) °C = 10 кг * 4.186 Дж/(г·°C) * 70 °C = 2920.2 кДж.

Ответ: Для изменения температуры 10 кг воды на 70 °C требуется 2920.2 кДж теплоты.

3. Для бензина удельная теплоемкость может варьироваться, но среднее значение около 45 МДж/кг.

Q = 2.5 кг * 45 МДж/кг = 112.5 МДж.

Ответ: При сгорании 2.5 кг бензина выделится 112.5 МДж теплоты.

4. Пусть x - количество спирта (этанола) в кг, необходимое для выделения 8.1 * 10^7 Дж теплоты. Удельная теплоемкость этанола c = 2.43 Дж/(г·°C).

Q = x кг * 2.43 Дж/(г·°C) * ΔT,

где ΔT - изменение температуры при сгорании. Так как спирт сгорает полностью, можно считать ΔT равным температуре горения, которая обычно составляет около 1000°C.

8.1 * 10^7 Дж = x кг * 2.43 Дж/(г·°C) * (1000°C - 20°C),

8.1 * 10^7 Дж = x кг * 2.43 Дж/(г·°C) * 980°C,

x = (8.1 * 10^7 Дж) / (2.43 Дж/(г·°C) * 980°C) ≈ 34.04 кг.

Ответ: Для получения 8.1 * 10^7 Дж теплоты необходимо сжечь около 34.04 кг спирта.

5. Для стали можно использовать удельную теплоемкость c = 0.45 Дж/(г·°C). Масса (m) = 5 кг, ΔT = температура плавления стали.

Q = 5 кг * 0.45 Дж/(г·°C) * ΔT.

Температура плавления стали может варьироваться, но обычно она около 1500°C.

Q = 5 кг * 0.45 Дж/(г·°C) * 1500°C = 3375 кДж.

Ответ: Для плавления 5 кг стали при её температуре плавления требуется 3375 кДж теплоты.

6. Для свинца удельная теплоемкость c = 0.128 Дж/(г·°C). Масса (m) = 200 г (0.2 кг), ΔT = (270 - температура плавления свинца).

Q = 0.2 кг * 0.128 Дж/(г·°C) * (270°C - температура плавления свинца).

Температура плавления свинца около 327.5°C.

Q = 0.2 кг * 0.128 Дж/(г·°C) * (270°C - 327.5°C) = -2.92 кДж.

Ответ: Для плавления 200 г свинца при его температуре плавления требуется выделение около 2.92 кДж теплоты.