Question

Какое количество теплоты потребуется для того, чтобы 0, 02 л воды нагреть на 10 °C? 5. Литр воды при температуре 17 °С налили в алюминиевый ковшик массой 200 г. Какое количество теплоты необходимо, чтобы нагреть водув ковшике до 87 °C 6. Сколько энергии выделится при полном сгорании нефти массой 2, 5 т? 7. Воду массой 0, 2 кг нагрели на спиртовки от 20°С до 70° С и сожгли при этом 6 г спирта. Определите КПД спиртовки. 8. Какие превращения энергии происходят при движении парашютиста в воздухе?

Answer 1

Решение:

V = 0,02 л = 0,02 * 10^-3 м³

∆t = 1 °C

c = 4200 Дж/кг*°С

ρ = 1000 кг/м³

_____________

Q - ?

Q = cm∆t

Q = cρV∆t

Q = 4200 * 10^3 * 0,02 * 10^-3 * 1 = 8,4*10^1 Дж

6. m = 2500кг

q= 4,4 * 10^7 дж/кг

__________

Q - ?

Q=mq

Q= 2500кг * 4,4 * 10^7 дж/кг = 110 000 мДж

8. Это происходит из-за того, что потенциальная энергия (Еn) переходит в кинетическую энергию (Еk), а значит чем меньше высота, тем больше кинетическая

Answer 2

Для решения данных задач, мы будем использовать формулу для расчета тепловой энергии Q:

Q = mcΔT

Где: Q - тепловая энергия (в джоулях) m - масса вещества (в килограммах) c - удельная теплоемкость вещества (в джоулях на градус Цельсия на килограмм) ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия)

5. Для нагрева 1 литра воды (1 кг) на 70 градусов Цельсия нужно использовать формулу:

Q = mcΔT = 1 kg * 4200 J/(kg·°C) * 70°C = 294000 J (или 294 кДж)

6. Для нагрева воды в ковшике массой 1 литр (1 кг) на 70 градусов Цельсия нужно использовать такую же формулу:

Q = mcΔT = 1 kg * 4200 J/(kg·°C) * 70°C = 294000 J (или 294 кДж)

7. Для расчета КПД спиртовки, мы используем формулу:

КПД = (Полезная энергия / Потраченная энергия) * 100%

Потраченная энергия - это энергия, которая ушла на нагрев воды и вычисляется так:

Q_нагрев = mcΔT = 0.2 kg * 4200 J/(kg·°C) * (70°C - 20°C) = 33600 J (или 33.6 кДж)

Полезная энергия - это энергия, выделенная при сгорании 6 г спирта. Теплота сгорания спирта примерно равна 26 кДж/г, поэтому:

Полезная энергия = 6 g * 26 kJ/g = 156 кДж

Теперь можем найти КПД:

КПД = (156 кДж / 33.6 кДж) * 100% ≈ 464.29%

8. При движении парашютиста в воздухе происходят следующие превращения энергии:

а) Потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию. Парашютист начинает с некоторой высоты и падает под действием гравитации, что приводит к увеличению его скорости.

б) Часть кинетической энергии превращается в тепловую энергию. При разгона и движении воздух создает сопротивление, что приводит к нагреву воздуха и снаряжения парашютиста.

в) При раскрытии парашюта потенциальная энергия увеличивается, и часть кинетической энергии трансформируется обратно в потенциальную энергию, что замедляет падение.

Итак, при движении парашютиста происходит преобразование между потенциальной, кинетической и тепловой энергией.