Тема 8. Расчётная задача (Тепловые явления)

8.01 Охлаждение и нагрев

Вспоминай формулы по каждой теме

Решай новые задачи каждый день

Вдумчиво разбирай решения

ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!

Подтемы раздела расчётная задача (тепловые явления)

Разделы подтемы Охлаждение и нагрев

Банк ФИПИ

Сборник Камзеевой

Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 41#75414Максимум баллов за задание: 1

Смешали воду массой 0,8 кг, имеющую температуру $∘ 25 C$ , и воду массой 0,2 кг, имеющую температуру $∘ 100 C$ . После перемешивания температура полученной смеси оказалась равной $40∘C$ . Какое количество энергии (в кДж) при перемешивании отдала горячая вода?

Источники: Камзеева 2024

Показать ответ и решение

При перемешивании горячая вода отдала такое количество теплоты, сколько получила холодная вода. Изменение температуры горячей воды равно

Δt =100∘C − 40∘C = 60∘C

Тогда энергия, которую отдала горячая вода:

Q = cmΔt = 4200 ⋅0,2⋅60 =50400 Д ж = 50,4 кДж

Ответ: 50,4

Бандлы и наборы

Комбо-тарифы сразу по нескольким предметам

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 42#43887Максимум баллов за задание: 1

На рисунке представлен график зависимости температуры от времени для процесса нагревания слитка свинца массой 1 кг. На сколько увеличилась внутренняя энергия свинца за 10 мин нагревания? Ответ дайте в кДж.

$PIC$

Источники: Камзеева 2024

Показать ответ и решение

За время $t= 10$ минут температура свинца массой $m = 1$ кг изменилась с $∘ 27C$ до $∘ 227C$ . Изменение внутренней энергии равно количеству теплоты, полученному свинцом при нагревании:

Q = cmΔT,

где $c$ – удельная теплоёмкость свинца, $m$ – масса свинца, $∘ ΔT = 200 C$ – изменение температуры.
Подставляем числа

Q = 130 Дж/ (кг⋅∘C )⋅1 кг⋅200∘C = 26 кДж

Ответ: 26

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 43#75755Максимум баллов за задание: 1

На рисунке представлен график зависимости температуры от времени для процесса нагревания слитка свинца массой 1 кг. На сколько увеличилась внутренняя энергия свинца за 5 мин нагревания? Ответ дайте в Дж

$PIC$

Источники: Камзеева 2024

Показать ответ и решение

Количество теплоты, которое получает тело при нагреве, можно определить по формуле:

Q= cm Δt.

где $-Д-ж-- c= 130кг⋅∘C$ - удельная теплоёмкость тела, $m$ - масса тела, $Δt$ - изменение температуры тела при нагреве.
Изменение внутренней энергии равно количеству теплоты, полученному свинцом при нагревании:

U = cmΔt = 130⋅1⋅(127 − 27)= 13000 Дж.

Ответ: 13000

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 44#44500Максимум баллов за задание: 1

По результатам нагревания тела массой 1 кг, первоначально находившегося в кристаллическом состоянии, построен график зависимости температуры этого вещества от полученного им количества теплоты. Считая, что потерями энергии можно пренебречь, определите удельную теплоёмкость вещества в жидком состоянии. Ответ дайте в $-Дж-∘. кг⋅C$

$PIC$

Источники: Камзеева 2024

Показать ответ и решение

Второй линейный сегмент соответствует нагреванию твердого тела. Из графика видно, что при нагревании от $∘ 80 C$ до $∘ 100 C$ затрачивается 40 кДж энергии. Вычислим удельную теплоемкость вещества из формулы:

Q = cm ΔT

откуда

Q 40 ⋅103 Дж c= mΔT--= 1 кг⋅(100∘C-−-80∘C-) = 2000 Д ж/(кг⋅∘C)

Ответ: 2000

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 45#40036Максимум баллов за задание: 1

По результатам нагревания тела массой 1 кг, первоначально находившегося в кристаллическом состоянии, построен график зависимости температуры этого вещества от полученного им количества теплоты $Q.$ Считая, что потерями энергии можно пренебречь, определите удельную теплоёмкость вещества в твёрдом состоянии. Ответ дайте в $-Дж-∘. кг⋅C$

$PIC$

Источники: Камзеева 2024

Показать ответ и решение

Первый линейный сегмент соответствует нагреванию твердого тела. Из графика видно, что при нагревании от 30 $∘$ С до 80 $∘$ С затрачивается 60 кДж энергии. Вычислим удельную теплоемкость вещества из формулы:

Q = cm ΔT

откуда

Q 300⋅103 c= m-ΔT-= 1-⋅(80−-30) = 6000 Д ж/(кг⋅∘C)

Ответ: 6000

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 46#75767Максимум баллов за задание: 1

На рисунке представлен график зависимости температуры $t$ твёрдого тела от отданного им количества теплоты $Q$ . Масса тела 4 кг. Чему равна удельная теплоёмкость вещества этого тела? Ответ дайте в Дж/(кг $⋅∘C$ ).

$PIC$

Источники: Камзеева 2024

Показать ответ и решение

Количества теплоты, отданное телом, равно

Q= cm Δt,

где $c$ - удельная теплоёмкость вещества;
$m$ - масса тела;
$Δt$ - изменение температуры тела.
Тогда

3 c = -Q--= 200⋅10-= 250--Д-ж--. mΔt 4⋅200 (кг⋅∘ C)

Ответ: 250

Курсы

Всё необходимое для достижения цели

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 47#51598Максимум баллов за задание: 1

На рисунке представлен график зависимости температуры металлического шарика массой 200 г от получаемого количества теплоты. Чему равна удельная теплоёмкость вещества шарика? Ответ дайте в $Д ж кг⋅C-∘.$

$PIC$

Источники: Камзеева 2024

Показать ответ и решение

Количества теплоты, получаемое телом, равно

Q= cm Δt,

где $c$ - удельная теплоёмкость вещества;
$m$ - масса тела;
$Δt$ - изменение температуры тела.
Из рисунка видно, для изменения температуры тела массой $m =0,2 кг$ на $ΔT = 20 − 10 = 10∘C$ потребовалось Q = 500 Дж теплоты. Следовательно, удельная теплоемкость тела, равна:

c= --Q-- = -500--= 250-Дж--. m ΔT 0,2 ⋅10 кг⋅∘C

Ответ: 250

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 48#55706Максимум баллов за задание: 1

На рисунке представлен график зависимости температуры твёрдого тела от отдаваемого им количества теплоты. Масса тела 4 кг. Чему равна удельная теплоёмкость вещества этого тела? Ответ дайте в $Дж кг-⋅C∘.$

$PIC$

Источники: Камзеева 2024

Показать ответ и решение

Количества теплоты, отдаваемое телом массоц $m$ , равно

Q = cm ΔT

где $∘ ΔT = 20 C$ ; c - удельная теплоемкость вещества. Выразим c:

Q 200⋅103 Дж c= m-⋅ΔT-= --20-⋅4-= 2500-кг ⋅∘C

Ответ: 2500

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 49#36835Максимум баллов за задание: 1

На рисунке представлен график зависимости температуры t твёрдого тела от полученного им количества теплоты $Q.$ Масса тела – 4 кг. Чему равна удельная теплоёмкость вещества этого тела? Ответ дайте в $Дж кг⋅C∘.$

$PIC$

Источники: Камзеева 2024

Показать ответ и решение

Количество теплоты, необходимое для нагрева тела:

Q = cm(t2− t1),

где $c$ – удельная теплоёмкость металла, $m$ – масса бруска, $t2$ и $t1$ – конечная и начальная температуры.
Отсюда:

Q 600⋅1000 Д ж c= m(t-−-t) = 4 кг(400∘C-−-100∘C)-= 500 Дж/ (кг⋅∘C ) 2 1

Ответ: 500

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 50#44878Максимум баллов за задание: 1

На рисунке представлены графики зависимости температуры $t$ двух брусков одинаковой массы, равной 0,1 кг, от количества теплоты $Q$ , полученного от нагревателя. Чему равна удельная теплоёмкость первого вещества? Ответ дайте в $Д ж кг⋅C∘.$

$PIC$

Источники: Камзеева 2024

Показать ответ и решение

Количество теплоты, необходимое для нагрева тела:

Q = cm(t2− t1),

где $c$ – удельная теплоёмкость металла, $m$ – масса бруска, $t2$ и $t1$ – конечная и начальная температуры.
Отсюда:

Q 800 Д ж c= m-(t1−-t-) = 0,1 кг(40∘C-−-20∘C-) = 400 Д ж/(кг⋅∘C ) 1 2 1

Ответ: 400

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 51#47882Максимум баллов за задание: 1

На диаграмме для двух веществ приведены значения количества теплоты, необходимого для нагревания 1 кг вещества на $∘ 10 C$ и для плавления 100 г вещества, нагретого до температуры плавления. Во сколько раз удельная теплоёмкость $c2$ второго вещества больше удельной теплоёмкости $c1$ первого вещества?

$PIC$

Источники: Камзеева 2024

Показать ответ и решение

Количество теплоты, необходимое для нагревания, равно:

Q = cmΔT,

где $c$ – удельная теплоёмкость тела, $m$ – масса тела, $ΔT$ – изменение температуры.
Тогда

c Q 4 кД ж 2c-= Q2-= 2-кД-ж-= 2. 1 1

Ответ: 2

Интенсивы

Глубокий разбор тем, требующих дополнительного внимания

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 52#91323Максимум баллов за задание: 1

При нагревании металлического бруска массой 2 кг от $∘ 20 C$ до $∘ 30 C$ потребовалась энергия 16 кДж. Чему равна удельная теплоёмкость вещества бруска? Ответ дайте в $Дж/ (кг ⋅∘C)$

Источники: Камзеева 2024

Показать ответ и решение

Количество теплоты, необходимое для нагрева тела:

Q = cm(t2− t1),

где $c$ – удельная теплоёмкость металла, $m$ – масса бруска, $t2$ и $t1$ – конечная и начальная температуры.
Отсюда:

Q 16⋅1000 Дж c = m(t-−-t) = 2 кг(30∘C-−-20∘C-) = 800 Дж/ (кг ⋅∘C ) 2 1

Ответ: 800

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 53#43956Максимум баллов за задание: 1

Какое количество теплоты выделится при охлаждении 0,1 кг спирта от температуры кипения до $∘ 28 C$ ? Ответ дайте в кДж

Показать ответ и решение

Температура кипения спирта составляет $∘ 78 C$ . Количество теплоты, выделяемое при охлаждении:

Q = cm(t2− t1),

где $c$ – удельная теплоёмкость спирта, $m$ – масса спирта, $t1$ и $t2$ – конечная и начальная температуры.

Q = 2400 Дж/ (кг⋅∘C )⋅0,1 кг(78∘C − 28∘C) =12 кДж

Ответ: 12

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 54#83565Максимум баллов за задание: 1

По результатам нагревания тела массой 5 кг, первоначально находившегося в кристаллическом состоянии, построен график зависимости температуры этого тела от полученного им количества теплоты. Считая, что потерями энергии можно пренебречь, определите удельную теплоёмкость вещества в твёрдом состоянии. Ответ дайте в $--Дж-∘. кг ⋅C$

$PIC$

Показать ответ и решение

Количество теплоты, которое потребовалось для нагрева тела до температуры плавления, можно определить по формуле:

Q = cm Δt

где $c$ - удельная теплоёмкость вещества, $m$ - масса тела, $Δt$ - изменение температуры тела при нагреве.
Выразим удельную теплоёмкость вещества:

c = -Q--= mΔt

Количествло теплоты, которое потребовалось, можно определить по графику: $Q = 60000 Дж$

60000- -Д-ж-- c= 5⋅50 = 240кг⋅С∘

Ответ: 240

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 55#83729Максимум баллов за задание: 1

По результатам нагревания тела массой 5 кг, первоначально находившегося в кристаллическом состоянии, построен график зависимости температуры этого тела от полученного им количества теплоты. Считая, что потерями энергии можно пренебречь, определите удельную теплоёмкость вещества в жидком состоянии. Ответ дайте в $--Дж-∘. кг ⋅C$

$PIC$

Показать ответ и решение

Первоначально тело находится в кристаллическом состоянии, оно нагревается, плавится, в конце процесса тело в жидком состоянии.
Покажем на графике нужный нам участок:

$PIC$

Распишем количество теплоты, которое поглощает тело при нагревании:

Q = cm Δt

где $c$ - удельная теплоёмкость вещества, $m$ - масса тела, $Δt$ - изменение температуры тела при нагревании.
Вырызим удельную теплоёмкость:

3 c= -Q--= 40-⋅10--= 400-Дж-∘- m Δt 5 ⋅20 кг⋅С

Ответ: 400

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 56#52743Максимум баллов за задание: 1

На рисунке представлен график зависимости температуры $t$ шарика массой 200 г от получаемого количества теплоты $Q$ . Чему равна удельная теплоёмкость вещества шарика? Ответ дайте в Дж/(кг $⋅∘C$ ).

Показать ответ и решение

Количество теплоты, полученное телом равно

Q= cm Δt,

где $c$ – удельная теплоёмкость материала, $m$ – масса свинца, $Δt$ – изменение температуры.
Тогда

Q 0,5 Д ж c= m-Δt = 0,2-кг⋅5∘C-= 500 Дж/(кг⋅∘C)

Ответ: 500

Следующая подтема