Тема №10 МКТ и Термодинамика (изменение физических величин в процессах, установление соответствия)

03 Тепловые явления

Вспоминай формулы по каждой теме

Решай новые задачи каждый день

Вдумчиво разбирай решения

ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!

Подтемы раздела №10 мкт и термодинамика (изменение физических величин в процессах, установление соответствия)

Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#14085

В цилиндре под поршнем находится твёрдое вещество. Цилиндр поместили в раскалённую печь. На рисунке показан график изменения температуры $T$ вещества по мере поглощения им количества теплоты $Q$ .

Какие формулы соответствуют каким физическим величинам?
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФО РМ УЛЫ ФИ ЗИЧЕ СКИ Е В ЕЛИ ЧИН Ы А) Q1- 1) Удельная теплоём кость твёрдого вещества mΔt Q 2) Удельная теплоём кость ж идкого вещества Б )m4- 3) Удельная теплота плавления вещества 4) Удельная теплота парообразования вещества

Источники: Досрочная волна 2019

Показать ответ и решение

А) $Q1$ – это количество теплоты, полученное телом при нагреве. Формула количества теплоты:

Q = cm Δt

Следовательно, это удельная теплоёмкость твёрдого вещества.
Б) Процесс 3 – парообразование, формула количества теплоты:

Q Q = Lm ⇒ L= m-

Следовательно, Удельная теплота парообразования вещества

Ответ: 14

Бандлы и наборы

Комбо-тарифы сразу по нескольким предметам

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#14086

Дан график зависимости температуры двух килограмм «незамерзайки» для автомобилей от сообщаемой теплоты $Q$ . Начальное состояние – твёрдое. Установите соответствие между физическими величинами и их числовыми значениями.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А) Удельная теплоемкость 1) 30 кД ж/кг жидкости 2) 833 Д ж/(кг*К ) Б ) Удельная теплота плавления 3) 15 кД ж/кг 4) 417 Д ж/(кг*К )

Показать ответ и решение

А) За 150 кДж жидкость нагрелась на 180 $∘ C$ , значит удельная теплоемкость жидкости будет равна:

Q 150000 Дж ∘ Q = cm Δt ⇒ c= m-Δt = 2 К-г⋅180∘C-≈ 417 Д ж/(кг⋅ C)

Б) За время плавления было передано 30 кДж энергии, это потребовалось для плавки 2 кг, значит удельная теплота плавления 15 кДж/кг

Ответ: 43

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#14087

В калориметр с водой, имеющей температуру 60 $∘ C$ , кладут металлический брусок, имеющий температуру 20 $∘ C$ . Через некоторое время в калориметре устанавливается тепловое равновесие. Как в результате изменятся следующие физические величины: внутренняя энергия бруска и внутренняя энергия воды?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

|------------------|------------------| | Внутренняя энергия |Внутренняя энергия| | бруска | воды | |------------------|------------------| --------------------------------------|

Показать ответ и решение

Внутренняя энергия бруска — 1
1) Внутренняя энергия тела прямо пропорциональна его температуре. После установления теплового равновесия температура бруска увеличится (он нагреется) по сравнению с его начальной температурой. Следовательно, внутренняя энергия бруска также увеличится.

Внутренняя энергия воды — 2
2) После установления теплового равновесия температура воды уменьшится (она остынет) по сравнению с ее начальной температурой. Следовательно, внутренняя энергия воды также уменьшится.

Ответ: 12

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#14088

В калориметр с водой, имеющей температуру $∘ 60C$ , кладут металлический брусок, имеющий температуру $∘ 20 C$ . Через некоторое время в калориметре устанавливается тепловое равновесие. Как в результате изменятся следующие физические величины: внутренняя энергия бруска и суммарная внутренняя энергия системы?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

|-------------------|--------------------| | Внутренняя энергия|Сум марная внутренняя | | бруска | энергия системы | |-------------------|--------------------| -----------------------------------------|

Показать ответ и решение

Внутренняя энергия бруска – 1
1) Внутренняя энергия тела прямо пропорциональна его температуре. После установления теплового равновесия температура бруска увеличится (он нагреется) по сравнению с его начальной температурой. Следовательно, внутренняя энергия бруска также увеличится.

Суммарная внутренняя энегия системы — 3
2) Из первого начала термодинамики следует, что изменение внутренней энергии системы зависит от количества теплоты и работы, совершенной над системой:

Q= A + ΔU ⇒ ΔU = Q − A,

где $Q$ — количество теплоты, полученное системой, $A$ — работа, совершенная над системой, $ΔU$ — изменение внутренней энергии системы.
Данную систему можно считать изолированной (из-за калориметра), то есть она не взаимодействует с окружающей средой. Следовательно, количество теплоты $Q$ равно нулю.
Также над системой не совершается работы, то есть $A= 0$ .
Таким образом, изменение внутреней энергии системы равно нулю. Следовательно, она постоянна.

Ответ: 13

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 5#14089

В изолированной системе тело А имеет температуру $∘ + 15 C,$ а тело Б — температуру $∘ + 43C.$ Эти тела привели в тепловой контакт друг с другом. Через некоторое время наступило тепловое равновесие. Как в результате изменились температура тела Б и суммарная внутренняя энергия тел А и Б?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

|-------------|--------------------| | Температура |С уммарная внутренняя | тела Б | энергия тел А и Б | |-------------|--------------------| ------------------------------------

Показать ответ и решение

Температура Б — 2
1) При контакте температура тела А будет увеличиваться, температура тела Б уменьшаться, так как тепло передается от более теплого, к более холодному.

Суммарная внутренняя энергия — 3.
2) Из первого начала термодинамики следует, что изменение внутренней энергии системы зависит от количества теплоты и работы, совершенной над системой:

Q= A + ΔU ⇒ ΔU = Q − A,

где $Q$ — количество теплоты, полученное системой, $A$ — работа, совершенная над системой, $ΔU$ — изменение внутренней энергии системы.
Данная система является изолированной (по условию), то есть она не взаимодействует с окружающей средой. Следовательно, количество теплоты $Q$ равно нулю.
Также над системой не совершается работы, то есть $A= 0$ .
Таким образом, изменение внутренней энергии системы равно нулю. Следовательно, она постоянна.

Ответ: 23

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#14090

Кусок льда аккуратно опускают в калориметр с тёплой водой и отмечают уровень воды. Затем лёд полностью тает. Удельная теплоёмкость калориметра пренебрежимо мала. Как изменяются в ходе этого процесса следующие физические величины: уровень воды в калориметре по сравнению с отмеченным и внутренняя энергия содержимого калориметра?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

|-------------------------|-----------------------| |Уровень воды в калориметре Внутренняя энергия | | по сравнению с отм еченным | содерж имого калориметра | |-------------------------|-----------------------| ---------------------------------------------------

Показать ответ и решение

Уровень воды — 3
1) Так как плотность льда меньше плотности воды, то лед будет плавать на ее поверхности. По условию плавания тел, в этом случае сила тяжести уравновешивается силой Архимеда:

m лg = ρвgV ⇒ V = mл-, (1) ρв

где $m$ — масса льда, $g$ — ускорение свободного падения, $ρ в$ — плотность воды, $V$ — объём воды, вытесненной льдом.
После того как лёд растает, он займёт объём:

m V ′ = ρл (2) в

Сравнив (1) и (2), можно заметить, что объём воды, вытесняемой льдом до таяния, равен объёму, который займет лед после таяния. То есть суммарный объём вещества не изменится. Следовательно, уровень воды в калориметре также не изменится.

Суммарная внутренняя энергия — 3
2) Из первого начала термодинамики следует, что изменение внутренней энергии системы зависит от количества теплоты и работы, совершенной над системой:

Q= A + ΔU ⇒ ΔU = Q − A,

где $Q$ — количество теплоты, полученное системой, $A$ — работа, совершенная над системой, $ΔU$ — изменение внутренней энергии системы.
Данную систему можно считать изолированной (из-за калориметра), то есть она не взаимодействует с окружающей средой. Следовательно, количество теплоты $Q$ равно нулю.
Также над системой не совершается работы, то есть $A= 0$ .
Таким образом, изменение внутренней энергии системы равно нулю. Следовательно, она постоянна.

Ответ: 33

Курсы

Всё необходимое для достижения цели

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 7#14091

Кусок льда аккуратно опускают в калориметр с тёплой водой и отмечают уровень воды. Затем лёд полностью тает. Удельная теплоёмкость калориметра пренебрежимо мала. Как изменяются в ходе этого процесса следующие физические величины: температура воды в калориметре и уровень воды в калориметре по сравнению с отмеченным?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

|------------------|-------------------------| | Температура воды |Уровень воды в калориметре | в калориметре | по сравнению с отмеченным | |------------------|-------------------------| ---------------------------------------------|

Показать ответ и решение

Температура воды — 2
1) В ходе процесса плавления льда температура воды будет понижаться, так как тепло идет от более горячего, к менее горячему.
Суммарная внутренняя энергия – 3
Уровень воды — 3
2) Так как плотность льда меньше плотности воды, то лед будет плавать на ее поверхности. По условию плавания тел, в этом случае сила тяжести уравновешивается силой Архимеда:

mл m лg = ρвgV ⇒ V = ρв-, (1)

где $m$ — масса льда, $g$ — ускорение свободного падения, $ρв$ — плотность воды, $V$ — объём воды, вытесненной льдом.
После того как лёд растает, он займёт объём:

′ mл V = ρв- (2)

Ответ: 23

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 8#14092

Установите соответствие между физическими величинами и приборами для их измерения.

|--------------------------|--------------------------------| |-ФИЗ-ИЧЕ-СКИ-Е В-ЕЛИЧ-ИН-Ы|-ПРИ-БОР-Ы-ДЛ-Я-ИХ-ИЗМ-ЕРЕ-НИЯ--| | А) Д авление | 1) Калориметр | | Б) Температура | 2) Термометр | | | 3) М анометр | | | 4) Динамометр | ------------------------------------------------------------

К каждой позиции первого столбца подберите нужную позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Показать ответ и решение

А) Давление — манометр
Б) Температура — термометр

Ответ: 32

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 9#30735

В цилиндре под поршнем находится твёрдое вещество. Цилиндр поместили в горячую печь, а затем выставили на холод. На рисунке показан график изменения температуры $t$ вещества с течением времени $τ$

У ЧАС ТКИ ГРА ФИ КА П РОЦЕ ССЫ А ) KL 1) кристаллизация 2) охлаждение пара Б ) FG 3) плавление 4) конденсация

Показать ответ и решение

Участки на графике имеют следующее значение:
$AB$ – нагрев твердого вещества;
$BC$ – плавление твердого вещества (температура не изменяется);
$CD$ – нагрев жидкого вещества;
$DE$ – парообразование;
$EF$ – нагрев пара;
$F G$ – охлаждение пара;
$GH$ – конденсация пара;
$HK$ – охлаждение жидкости;
$KL$ – кристаллизация жидкости;
$LM$ – охлаждение твердого тела.

Ответ: 12

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 10#64487

В цилиндре под поршнем находится твёрдое вещество массой $m$ . Цилиндр поместили в печь. На рисунке схематично показан график изменения температуры $t$ вещества по мере поглощения им количества теплоты $Q$ . Формулы А И Б позволяют рассчитать значения физических величин, характеризующих происходящее с вещество тепловые процессы.

Установите соответствие между физическими формулами и физическими величинами, значение которых можно рассчитать по этим формулам. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФО РМ УЛЫ ФИ ЗИЧЕ СКИ Е В ЕЛИ ЧИН Ы А) ΔQm2 1) Удельная теплоём кость жидкости 2)удельная теплота плавления Б ) ΔQ3- 3) Удельная теплоём кость твердого вещества m Δt2 4) Удельная теплота парообразования

Показать ответ и решение

$ΔQ1$ – это количество теплоты, полученное телом при нагреве, $ΔQ2$ – количество вещества, полученное при плавлении, $ΔQ3$ – количество вещества, полученное при нагреве жидкого вещества, $ΔQ4$ – количество теплоты, необходимое для парообразования, $ΔQ5$ – количество вещества, полученное при нагреве парообразного вещества.
А) $ΔQ2$ – количество вещества, полученное при плавлении, значит, по этой формуле определяют удельную теплоту плавления А – 2.
Б) $ΔQ3$ – количество вещества, полученное при нагреве жидкого вещества, значит, по этой формуле определяют удельную теплоемкость жидкости Б – 1.

Ответ: 21

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 11#94084

В цилиндре под поршнем первоначально находилось твёрдое вещество. Цилиндр сначала нагревали в печи, а затем охлаждали. На рисунке показан график изменения температуры t вещества с течением времени $τ.$