01 Тепловые явления. Уравнение теплового баланса → 01.02 Сборник Камзеевой
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Какое количество теплоты поглощается в процессе кипения и обращения в пар 2 кг воды, происходящем при 100 и атмосферном
давлении
Па?
Источники:
Количество теплоты, требуемое для кипения вещества массой
где - удельная теплота парообразования воды,
- масса воды.
Тогда
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: формула количества теплоты при кипении) | |
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 |
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Свинцовую деталь, имеющую температуру начинают нагревать на плитке постоянной мощности. Через 12 минут от начала
нагревания свинец нагрелся до температуры плавления. Сколько ещё времени потребуется для того, чтобы свинцовая деталь
полностью расплавилась?
Источники:
Температура плавления свинца Начальная температура
Следовательно, свинцу сообщили количество
теплоты, равное
где - удельная теплоемкость свинца; m - масса свинца. Чтобы свинец расплавился ему необходимо
сообщить количество теплоты:
где - удельная теплота плавления свинца. Получается, что сначала электрическая плитка выделила
тепло:
где - время нагревания свинца: P - мощность плитки. А, затем, плитка выделила тепло
где - время плавления свинца. Так как
имеем:
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: формула теплоты, требуемой для нагрева тела на определенную температуру, формула связи энергии и мощности, формула теплоты, требуемой для плавления тела, взятого при температуре плавления) | |
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 |
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Какова масса воды, если известно, что при охлаждении на помещённой в неё медной детали массой 600 г вода нагрелась на
Тепловыми потерями можно пренебречь.
Источники:
Количество воды, полученное водой при нагревании:
где – удельная теплоёмкость воды,
– масса воды,
– изменение температуры.
Количество теплоты, отданное медной деталью:
где – удельная теплоёмкость меди,
– масса детали,
– изменение температуры.
По закону сохранения энергии количество теплоты, отданное медной деталью, равно количеству теплоты, поглощенное водой
:
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: формула количество теплоты, которое необходимо подвести к телу, чтобы нагреть его на опредленную температуру, уравнение теплового баланса) | |
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 |
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
В калориметре, содержащий 400 г воды при температуре , опустили алюминиевую чайную ложку массой 28 г, имевшую
температуру
. Определите, на сколько градусов охладится вода в калориметре после установления теплового равновесия.
Потерями теплоты и теплоёмкостью калориметра можно пренебречь.
Источники:
Изменение температуры воды при охлаждении равно:
По уравнению теплового баланса, количество теплотвы, отданное водой равно количеству теплоты, полученному ложкой.
Здесь - количество теплоты, отданное водой,
- масса воды,
-удельная теплоемкость
воды
Здесь - количество теплоты, полученное ложкой,
- масса ложки,
-удельная теплоемкость алюминия,
- изменение температуры ложки
Откуда:
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: формула количества теплоты при нагреве/охлаждении тела, уравнение теплового баланса) | |
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 |
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Кусок льда при температуре внесли в тёплое помещение. Сколько времени лёд нагревался до температуры плавления, если
известно, что дальнейший процесс плавления длился 30 мин?
Источники:
Распишем количество теплоты, которое получает лёд при нагревании:
где – удельная теплоёмкость льда;
– масса льда;
– изменение температуры льда;
– температура плавления льда;
- начальная температура льда .
Распишем количество теплоты, необходимое для плавления льда массой
где - удельная теплота плавления льда.
Будем считать, что мощность, поступающая от окружающей среды, постоянна. Тогда эта мощность равна
– время плавления льда.
Тогда
гже – время нагревания льда до температуры плавления.
Тогда время нагревания льда
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: формула количества теплоты при нагреве, формула количества теплоты при плавлении тела, формула связи работы и мощности) | |
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 |
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
В стальной коробке массой 400 г находится олово массой 200 г при температуре Какое количество теплоты потребуется,
чтобы расплавить олово? Потерями энергии в окружающую среду пренебречь. Температура плавления стали существенно выше
температуры плавления олова.
Источники:
Чтобы расплавить олово, нужно сначала стальную коробку массой кг довести до температуры плавления олова, и олово
массой
кг довести до температуры плавления олова (температура плавления олова
), то есть нужно передать им
количество теплоты, равное
где – удельная теплоёмкость стали,
– удельная теплоёмкость олова,
– изменение температуры.
А затем уже передать некоторое количество теплоты для расплавления олова:
где Дж/кг – удельная теплота плавления олова.
Тогда искомое количество теплоты
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: формула количества теплоты, требуемого для нагрева тела, формула количества теплоты, требуемого для плавления тела (взятого при температуре плавления), уравнение теплового баланса) | |
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 |
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
6 кг воды, взятой при температуре смешали с водой, температура которой
Определите массу более холодной воды,
если известно, что установившаяся в смеси температура равна
Теплообменом с сосудом пренебречь.
Источники:
Пусть установившаяся температура равна ,
,
, масса более горячей воды
, масса более холодной воды
,
– удельная теплоёмкость воды.
Количество теплоты, отданное горячей водой:
количество теплоты, полученное холодной водой:
из уравнения теплового баланса:
тогда
Отсюда
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: формула количества теплоты, требуемое для нагрева и охлаждения тела) | |
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 |
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Какое количество теплоты необходимо, чтобы нагреть 2 л воды от до
Вода нагревается в алюминиевой кастрюле
массой 400 г. Тепловыми потерями пренебречь.
Источники:
Количество теплоты, необходимое, чтобы довести воду в кастрюле до кипения равна:
где – количество теплоты, потраченное на нагрев воды до 100
,
– количество теплоты, необходимое на нагрев
кастрюли.
Необходимые количества теплоты найдём по формуле:
где – удельная теплоёмкость воды,
– масса воды,
– изменение температуры.
Масса воды:
где – плотность воды,
– объём воды.
где – удельная теплоёмкость алюминия,
– масса кастрюли.
Тогда
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: уравнение теплового баланса, формула количества теплотыпри нагреве/охлаждении тела, формула связи мссы и объёма) | |
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 |
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Какое количество теплоты выделится при конденсации 1 кг водяного пара, взятого при температуре и последующего
охлаждения воды до
при нормальном атмосферном давлении?
Источники:
Количество теплоты, которое выделится при конденсации и охлаждении:
где – количество теплоты, выделяемое при конденсации,
– количество теплоты, выделяемое при охлаждении до
где – удельная теплота парообразования,
– масса пара.
Необходимые количества теплоты найдём по формуле:
где – удельная теплоёмкость воды,
– изменение температуры.
Тогда
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: формула количества теплоты при охлаждении тела, формула количества теплоты при конденсации тела, формула общего количества теплоты) | |
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 |
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Металлический шар массой 10 кг, охлаждаясь в воде массой 4 кг на нагревает её на
Чему равна удельная теплоёмкость
шара? Тепловыми потерями можно пренебречь.
Источники:
Количество теплоты, которое отдаёт шар в ходе охлаждения равна:
где – удельная теплоёмкость шара,
– масса шара,
– модуль изменения температуры шара.
Количество теплоты, полученное водой, равно:
где – удельная теплоёмкость воды,
– масса воды,
– модуль изменения температуры воды.
Из уравнения теплового баланса:
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: формула теплоты, требуемой для нагрева/охлаждения тела на определенную температуру) | |
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 |
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
По результатам нагревания вещества массой 5 кг построен график зависимости температуры этого вещества от подводимого
количества теплоты
. Первоначально вещество находилось в твердом состоянии.
Какова была масса вещества в жидком состоянии в тот момент, когда веществу сообщили 675 кДж энергии? Потерями энергии можно пренебречь
Источники:
Количество теплоты, необходимое для нагрева вещества массой 5 кг до температуры плавления равно кДж, при
этом на плавление 5 кг этого вещества тратится
кДж, при этом это количество теплоты
равно:
где – удельная теплота плавления вещества,
кг – масса вещества.
Отсюда
При подводе 675 кДж, 300 кДж потратится на нагрев 5 кг до температуры плавления, значит, на плавление уйдёт 375 кДж
где кДж,
– масса расплавленного вещества.
Тогда
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: формула теплоты, требуемой для плавления тела, взятого при температуре плавления) | |
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 |
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
В стальной котёл массой 5 кг налита вода массой 10 кг. Какое количество теплоты нужно передать котлу с водой, чтобы довести
воду до кипения? Начальная температура котла с водой равна
Источники:
Количество теплоты, необходимое, чтобы довести воду в котле до кипения равна:
где – количество теплоты, потраченное на нагрев воды до 100
,
– количество теплоты, необходимое на нагрев
стального котла.
Необходимые количества теплоты найдём по формуле:
где – удельная теплоёмкость воды,
– масса воды,
– изменение температуры.
где – удельная теплоёмкость стали,
– масса котла.
Тогда
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: формула теплоты, требуемой для нагрева/охлаждения тела на определенную температуру) | |
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 |
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
В снежный сугроб, имеющий температуру бросили раскалённый до температуры
медный шар массой 2,2 кг. Какова
масса расплавленного снега? Потерями энергии в окружающую среду и испарением воды пренебречь.
Источники:
Т.к. в условии сказано пренебречь потерями энергии в окружающую среду и испарением воды, то верен ЗСЭ: ,
где - энергия, выделившееся при охлаждении медного шара;
- энергия, полученная сугробом для
плавления.
Тогда
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: формула количества теплоты при охлаждении, формула количества теплоты при плавлении, уравнение теплового баланса) | |
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 |