Question

Помогите пожалуйста даю 50 балов 1. Що називають внутрішньою енергією? 2. Поясніть механізм теплопровідності. 3. Чим відрізняються теплопровідність та конвекція? 4. Розв'яжіть задачу. За остигання на 200°С мідна деталь виділила 16 кДж теплоти. Зна- йдіть масу деталі. 5. Розв'яжіть задачу. В алюмінієвому калориметрі масою 100 г знаходиться 100 г води за темпе- ратури 20°С. Після занурення у воду тіла масою 150 г за температури 80°С в калориметрі встановилася температура 27°С. Визначте питому теплоєм- ність тіла. Зобразіть процеси на графіку залежності температури від часу.

Answer 1

1. Внутрішня енергія - це сума кінетичної та потенціальної енергії всіх молекул, атомів та частинок, які утворюють систему. Вона включає енергію, яка пов'язана з рухом частинок та їх взаємодією.

2. Механізм теплопровідності полягає в передачі тепла від області з більш високою температурою до області з нижчою температурою через безпосередній контакт між частинками речовини. Цей процес відбувається за рахунок передачі кінетичної енергії між частинками шляхом столкнення.

3. Теплопровідність - це передача тепла через безпосередній контакт між частинками речовини. Вона відбувається в твердих тілах та рідинах, де частинки мають можливість взаємодіяти одна з одною. Конвекція - це передача тепла через переміщення речовини. Вона відбувається у рідинах та газах, де частинки можуть переміщатися.

4. Для розв'язання задачі про масу мідної деталі, яка виділила 16 кДж теплоти при остиганні на 200°C, нам потрібно використати формулу для обчислення теплоти:

Q = mcΔT

Де: - Q - теплота, виділена або поглинута - m - маса тіла - c - питома теплоємність речовини - ΔT - зміна температури

Задані дані: - Q = 16 кДж = 16000 Дж - ΔT = 200°C

Питаємося про масу деталі (m).

Замінюємо відомі значення в формулу:

16000 = m * c * 200

Для розв'язання задачі нам потрібно знати питому теплоємність міді (c). За даними з посилання [[1]], питома теплоємність міді становить близько 0,39 Дж/(г°C).

Підставляємо значення питомої теплоємності міді в формулу:

16000 = m * 0.39 * 200

Розв'язуємо рівняння для m:

m = 16000 / (0.39 * 200)

Обчислюємо:

m ≈ 205 г

Таким чином, маса мідної деталі становить близько 205 г.

5. Для розв'язання задачі про питому теплоємність тіла, яке було занурене у воду в алюмінієвому калориметрі, нам потрібно використати формулу для обчислення теплоти:

Q = mcΔT

Де: - Q - теплота, виділена або поглинута - m - маса тіла - c - питома теплоємність речовини - ΔT - зміна температури

Задані дані: - m1 (маса води) = 100 г - T1 (початкова температура води) = 20°C - m2 (маса тіла) = 150 г - T2 (початкова температура тіла) = 80°C - T3 (кінцева температура системи) = 27°C

Питаємося про питому теплоємність тіла (c2).

Замінюємо відомі значення в формулу:

Q1 = m1 * c1 * (T3 - T1) (теплота, виділена або поглинута водою)

Q2 = m2 * c2 * (T3 - T2) (теплота, виділена або поглинута тілом)

Знаючи, що теплота, виділена або поглинута водою (Q1) дорівнює теплоті, виділеній або поглинутій тілом (Q2), можемо записати:

m1 * c1 * (T3 - T1) = m2 * c2 * (T3 - T2)

Підставляємо відомі значення:

100 * c1 * (27 - 20) = 150 * c2 * (27 - 80)

Знаючи, що питома теплоємність води (c1) становить близько 4.18 Дж/(г°C) [[2]], підставляємо це значення:

100 * 4.18 * 7 = 150 * c2 * (-53)

Розв'язуємо рівняння для c2:

c2 = (100 * 4.18 * 7) / (150 * (-53))

Обчислюємо:

c2 ≈ -0.11 Дж/(г°C)

Таким чином, питома теплоємність тіла становить близько -0.11 Дж/(г°C).

Щодо графіку залежності температури від часу, він може виглядати наступним чином: