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)

Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#83519

Температура в лаборатории поддерживается равной $∘ 20 C.$ В помещение лаборатории вносят два медных бруска. Первый брусок имеет массу 5 кг и начальную температуру $100∘C,$ а второй – массу 2 кг и температуру $200∘C.$ Первый брусок кладут сверху второго. Какую примерно температуру будут иметь оба бруска при достижении теплового равновесия? Ответ дайте в градусах.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

В соответствии с законом сохранения энергии, более нагретый брусок отдает тепло менее нагретому. В результате этого процесса оба бруска будут иметь одинаковую (равновесную) температуру, а затем, постепенно остывать до комнатной температуры $20∘.$

Ответ: 20

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Представлено полное правильное решение, включающее следующие	3
элементы:
1) верно записано краткое условие задачи;
2) записаны уравнения и формулы, применение которых
необходимо и достаточно для решения задачи выбранным
спосбом (в данном решении: сказано, когда прекратится теплообмен и чему будет равна конечная температура)

Правильно записаны необходимые формулы, проведены	2
вычисления и получен ответ (верный или неверный), но допущена
ошибка в записи краткого условия или переводе единиц в СИ
ИЛИ
Представлено правильное решение только в общем виде, без каких-
либо числовых расчётов
ИЛИ
Записаны уравнения и формулы, применение которых необходимо
и достаточно для решения задачи выбранным способом, но
в математических преобразованиях или вычислениях допущена
ошибка

Записано и использовано не менее половины исходных формул,	1
необходимых для решения задачи
ИЛИ
Записаны все исходные формулы, но в одной из них допущена
ошибка

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным	0
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл	3

Бандлы и наборы

Комбо-тарифы сразу по нескольким предметам

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#41442

Температура в лаборатории поддерживается равной $25∘C.$ В помещение лаборатории вносят два алюминиевых бруска. Первый брусок имеет массу 1 кг и начальную температуру $200∘C,$ а второй — массу 2 кг и температуру $100∘C.$ Первый брусок кладут сверху второго. Какую температуру будут иметь бруски при достижении теплового равновесия? Ответ дайте в градусах.

Источники: Банк ФИПИ | Камзеева 2024

Показать ответ и решение

В соответствии с законом сохранения энергии более нагретый брусок отдает тепло менее нагретому. В результате этого процесса оба бруска будут иметь одинаковую (равновесную) температуру, а затем, постепенно остывать до комнатной температуры $25∘C$ . Это и есть ответ задачи.

Ответ: 25

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#83534

В таблице для некоторых строительных материалов приведены значения коэффициента, который характеризует скорость процесса теплопередачи (чем быстрее идёт теплопередача, тем выше коэффициент теплопроводности).


№	Строительный материал	Коэффициент теплопроводности
		(условные единицы)

1	Газобетон	0,12

2	Железобетон	1,69

3	Силикатный кирпич	0,70

4	Дерево	0,09

При использовании какого из материалов (1, 2, 3 или 4) в условиях холодной зимы дом потребует наименьшего дополнительного утепления при равной толщине стен?

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

4. т.к. у дерева самая низкая, из этих четырех материалов, теплопроводность. Значит теплопередача происходит медленнее всех.

Ответ: 4

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#67882


№	Строительный материал	Коэффициент теплопроводности
		(условные единицы)

1	Газобетон	0,12

2	Железобетон	1,69

3	Силикатный кирпич	0,70

4	Дерево	0,09

При использовании какого из материалов (1, 2, 3 или 4) в условиях холодной зимы дом потребует наибольшего дополнительного утепления при равной толщине стен?

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Чем выше коэффициент теплопроводности, тем хуже материал сохраняет тепло, и тем больше утепления потребуется.
Наибольшее значение коэффициента теплопроводности — у железобетона .
Следовательно, при использовании железобетона дом потребует наибольшего дополнительного утепления.

Ответ: 2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 5#67899

Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы нагреть кусок льда массой 2 кг от $− 10∘C$ до температуры плавления? Ответ дайте в кДж.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Из справочных данных удельная теплоемкость льда $2100 Д ж∕кг ⋅∘ C$ . Температура плавления $0∘$ . Количество теплоты необходимое, чтобы нагреть кусок льда массой 2 кг: $Q = 2100⋅2 ⋅10 = 42000 Д ж = 42 кДж.$

Ответ: 42

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#83566

Какое количество теплоты необходимо, чтобы кусок олова массой 10 кг нагреть на $10∘С?$ Ответ дайте в кДж. Удельная теплоёмкость олова равна $230-Д-ж∘-- кг⋅ C$

Источники: Банк ФИПИ | Проект демоверсии 2025

Показать ответ и решение

Количество теплоты, которое потребовалось для нагревания тела, можно определить по формуле:

Q = cm Δt

где $c$ - удельная теплоёмкость олова, $m$ - масса тела, $Δt$ - изменение температуры тела при нагреве.

Q = cm Δt =230⋅10⋅10 =23000 Д ж = 23 кДж

Ответ: 23

Курсы

Всё необходимое для достижения цели

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 7#67901

Стальная деталь при охлаждении на $200∘C$ отдаёт количество теплоты, равное 1 МДж. Чему равна её масса? Ответ дайте в кг. Удельная теплоёмкость стали равна $500-Д-ж∘-- кг⋅ C$

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Количество теплоты выражается формулой: $Q = cm Δt$ . Тогда $Q 106 m = cΔt-= 200-⋅500-= 10 кг.$

Ответ: 10

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 8#83576

Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы нагреть до температуры кипения 0,2 кг воды, взятой при температуре $20∘C?$ Удельная теплоемкость воды $4200--Дж∘- кг ⋅ C$ . Ответ дайте в Дж.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Количество теплоты, которое потребуется для нагревания воды, можно определить по формуле:

Q = cm Δt

где $c$ - удельная теплоёмкость воды, $m$ - масса воды, $Δt$ - изменение температуры воды при нагреве.

Q = cmΔt = 4200 ⋅0,2⋅(100− 20)= 67200 Дж

Ответ: 67200

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 9#83577

Медный подсвечник массой 2 кг нагрели до температуры $230∘С$ . Какое количество теплоты выделилось при остывании подсвечника до температуры $30∘С$ ? Ответ дайте в Дж.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Количество теплоты, которое выделилоcь при остывании тела, можно определить по формуле:

Q = cm Δt

где $c$ - удельная теплоёмкость меди, $m$ - масса подсвечника, $Δt$ - изменение температуры тела при остывании.

Q = cmΔt = 400 ⋅2⋅(230− 30)= 160000 Дж

Ответ: 160000

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 10#39436

Определите массу воды, которую можно нагреть от $20∘C$ до кипения, сообщив ей 1,68 МДж теплоты? Ответ дайте в кг.

Источники: Банк ФИПИ | Камзеева 2024

Показать ответ и решение

Вода кипит при температуре $100∘C$ . Найдем массу воды, которую можно вскипятить из формулы количества теплоты:

Q = cm ΔT

откуда

Q m = cΔT-

где Q = 1,68 МДж – количество переданной теплоты; $c = 4200 Дж ∕(кг⋅∘ C$ ) – удельная теплоемкость воды; $∘ ΔT = 100− 20 = 80 C$ – изменение температуры воды. Подставляем числовые значения, получаем массу воды:

1,68⋅106 m = 4200 ⋅80 = 5 кг

Ответ: 5

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 11#83579

Чему равно количество теплоты, которое отдаёт стальная деталь массой 10 кг при понижении температуры на $200∘C?$ Ответ дайте в кДж.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Количество теплоты, которое выделилоcь при остывании тела, можно определить по формуле:

Q = cm Δt

где $c$ - удельная теплоёмкость сталь, $m$ - масса детали, $Δt$ - изменение температуры тела при остывании.

Q = cm Δt= 500⋅10⋅200= 1000000 Дж = 1000 кДж.

Ответ: 1000

Интенсивы

Глубокий разбор тем, требующих дополнительного внимания

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 12#39010

Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы нагреть от $− 10∘C$ до температуры плавления кусок льда массой 0,2 кг? Ответ дайте в Дж.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Температура плавления льда равна $0∘C.$ Учитывая, что теплоемкость льда

$c = 2100 Дж ∕(кг⋅∘C)$ , получаем количество теплоты:

Q = cm (t2 − t1) = 2100 Дж ∕(кг ⋅∘C)⋅0,2 кг ⋅(0 − (− 10∘C)) = 4200 Дж

Ответ: 4200

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 13#83580

Какое количество теплоты выделится при охлаждении 4 кг свинца, находящегося в твёрдом состоянии, от температуры кристаллизации до $27∘С$ ? Ответ дайте в Дж.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Количество теплоты, которое выделилоcь при остывании тела, можно определить по формуле:

Q = cm Δt

где $c$ - удельная теплоёмкость свинца, $m$ - масса тела, $Δt$ - изменение температуры тела при остывании.

Q =cm Δt= 130⋅4⋅300= 156000 Д ж

Ответ: 156000

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 14#83582

Какое количество теплоты отдало при остывании медное тело массой 2 кг, взятое при температуре $180∘С,$ если его конечная температура равна $170∘С?$ Удельная теплоемкость меди $380-Д-ж∘-- кг⋅ C$ . Ответ дайте в Дж.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Количество теплоты, которое выделилоcь при остывании тела, можно определить по формуле:

Q = cm Δt

где $c$ - удельная теплоёмкость меди, $m$ - масса тела, $Δt$ - изменение температуры тела при остывании.

Q = cmΔt = 380 ⋅2 ⋅10= 7600 Дж

Ответ: 7600

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 15#67904

Чему равна масса спирта, взятого при температуре $28∘C$ , если для его нагревания до температуры кипения необходимо затратить количество теплоты, равное 12 кДж? Ответ дайте в кг. Удельная теплоемкость спирта $2400--Дж-- кг ⋅ ∘C$

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Из справочных данных удельная теплоемкость спирта $Д ж 2400кг⋅-∘C-$ , а его температура плавления $78∘C$ . Тогда $Q 12⋅103 m = c⋅Δt-= 2400⋅50-= 0,1 кг.$

Ответ: 0,1

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 16#83728

На сколько градусов охладится стальная деталь массой 10 кг, если отданное ею количество теплоты равно 1 МДж? Ответ дайте в градусах. Удельная теплоемкость стали $Дж 500кг⋅-∘C-$

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Количество теплоты, которое отдаст тело при остывании:

Q = cm Δt

где $c$ - удельная теплоёмкость стали, $m$ - масса детали, $Δt$ - изменение температуры.
Выразим изменение температуры:

Q 106 Δt = cm-= 500⋅10 =200∘C

Ответ: 200

Бандлы и наборы

Комбо-тарифы сразу по нескольким предметам

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 17#83730

Чему равна масса льда, взятого при температуре – $10∘С$ , если на его нагревание до температуры плавления было затрачено количество теплоты, равное 4200 Дж? Ответ дайте в кг.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Количество теплоты, которое потребовалось на нагрев тела, можно определить по формуле:

Q = cm Δt

где $c$ - удельная теплоёмкость льда, $m$ - масса льда, $Δt$ - изменение температуры тела при нагреве до $∘ 0 C$ .

Q 4200 m = cΔt = 2100-⋅10-= 0,2 кг

Ответ: 0,2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 18#83731

Чему равна масса воды, если при её нагревании от $20 ∘С$ до температуры кипения затрачено количество теплоты, равное 67 200 Дж? Ответ дайте в кг.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Количество теплоты, которое получила вода, можно определить по формуле:

Q = cm Δt

где $c$ - удельная теплоёмкость воды, $m$ - масса , $Δt$ - изменение температуры тела при нагревании.
Выразим массу:

Q 67200 m = cΔt = 4200-⋅80-= 0,2 кг

Ответ: 0,2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 19#83732

Медное тело при охлаждении на $10 ∘С$ отдаёт количество теплоты, равное 8000 Дж. Чему равна масса этого тела? Ответ дайте в кг. Удельная теплоёмкость меди равна $400-Д-ж∘-- кг ⋅C$