Тема №20-22 Тепловые явления

01 Тепловые явления. Уравнение теплового баланса 01.02 Сборник Камзеевой

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №20-22 тепловые явления
Разделы подтемы Тепловые явления. Уравнение теплового баланса
Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#75377Максимум баллов за задание: 3

Какое количество теплоты поглощается в процессе кипения и обращения в пар 2 кг воды, происходящем при 100 ∘
 C  и атмосферном давлении 105  Па?

Источники: Камзеева 2024 | Камзеева 2025

Показать ответ и решение

Количество теплоты, требуемое для кипения вещества массой m

Q = Lm,

где          6 Д-ж
L = 2,3 ⋅10  кг  - удельная теплота парообразования воды, m  - масса воды.
Тогда

Q= 2,3⋅106⋅2= 4600 кД ж
Ответ:

Q = Lm = 4600 кД ж

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: 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

Задача 2#50764Максимум баллов за задание: 3

Свинцовую деталь, имеющую температуру   ∘
27 C,  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: Камзеева 2024

Показать ответ и решение

Температура плавления свинца        ∘
t2 = 327 C.  Начальная температура       ∘
t1 = 27 C.  Следовательно, свинцу сообщили количество теплоты, равное

Q1 = cm(t2 − t1)

где c= 130 Д ж/(кг ⋅∘C )  - удельная теплоемкость свинца; m - масса свинца. Чтобы свинец расплавился ему необходимо сообщить количество теплоты:

Q2 = λm

где λ =25000 Д ж/кг  - удельная теплота плавления свинца. Получается, что сначала электрическая плитка выделила тепло:

Q1 = P ⋅τ1

где τ1 = 720 с  - время нагревания свинца: P - мощность плитки. А, затем, плитка выделила тепло

Q2 = P ⋅τ2

где τ2  - время плавления свинца. Так как     Q1   Q2
P = τ1 = τ2 ,  имеем:

    Q         λ⋅τ
τ2 = Q-2⋅τ1 = c(t−-1t-)
      1       2   1

τ = -25⋅103⋅720-≈ 460 c
2   130 ⋅(327− 27)
Ответ:

    --λ⋅τ1--
τ2 = c(t2 − t1) ≈ 460 c

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: 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

Задача 3#44608Максимум баллов за задание: 3

Какова масса воды, если известно, что при охлаждении на ∘
7C  помещённой в неё медной детали массой 600 г вода нагрелась на 1∘C?  Тепловыми потерями можно пренебречь.

Источники: Камзеева 2024

Показать ответ и решение

Количество воды, полученное водой при нагревании:

Q1 =c1m1Δt1,

где c1  – удельная теплоёмкость воды, m1  – масса воды, Δt1  – изменение температуры.
Количество теплоты, отданное медной деталью:

Q2 =c2m2Δt2,

где c2  – удельная теплоёмкость меди, m2  – масса детали, Δt2  – изменение температуры.
По закону сохранения энергии количество теплоты, отданное медной деталью, равно количеству теплоты, поглощенное водой Q1 = Q2  :

                                           ∘          ∘
c1m1 Δt1 = c2m2Δt2 ⇒ m1 = c2m2Δt2 = 400 Д-ж/(кг⋅-C)⋅0∘,6 кг⋅7-C-= 0,4 кг
                        c1Δt21      4200 Дж/ (кг⋅C )⋅1∘C
Ответ:

     c2m2Δt2
m1 =  c1Δt21  = 0,4 кг

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: 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

Задача 4#75560Максимум баллов за задание: 3

В калориметре, содержащий 400 г воды при температуре   ∘
85 C  , опустили алюминиевую чайную ложку массой 28 г, имевшую температуру 20∘C  . Определите, на сколько градусов охладится вода в калориметре после установления теплового равновесия. Потерями теплоты и теплоёмкостью калориметра можно пренебречь.

Источники: Камзеева 2024

Показать ответ и решение

Изменение температуры воды при охлаждении равно:

Δt = t1 − tобщ

По уравнению теплового баланса, количество теплотвы, отданное водой равно количеству теплоты, полученному ложкой.

Q1 = Q2

Q1 = c1⋅m1⋅Δt

Здесь Q1  - количество теплоты, отданное водой, m1  - масса воды,          Дж
c1 = 4200кг-⋅∘C  -удельная теплоемкость воды

Q2 = c2⋅m2⋅(tобщ − t2)

Здесь Q2  - количество теплоты, полученное ложкой, m2  - масса ложки, c2 = 920кДгж⋅∘C  -удельная теплоемкость алюминия, tобщ − t2  - изменение температуры ложки

tобщ = (c1-⋅m1⋅t1+-c2⋅m2⋅t2)
         c1⋅m1 + c2⋅m2

Откуда:

Δt =t1− (c1⋅m1-⋅t1+-c2⋅m2-⋅t2)
            c1 ⋅m1 + c2⋅m2

        4200⋅0,4⋅85+ 920⋅0,028 ⋅20    ∘
Δt= 85− ---4200⋅0,4+-920⋅0,028--- = 1 C
Ответ:

         (c1⋅m1-⋅t1+-c2⋅m2-⋅t2)-  ∘
Δt = t1 −    c1⋅m1+ c2⋅m2     =1 C

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: 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

Задача 5#75412Максимум баллов за задание: 3

Кусок льда при температуре     ∘
− 20 C  внесли в тёплое помещение. Сколько времени лёд нагревался до температуры плавления, если известно, что дальнейший процесс плавления длился 30 мин?

Источники: Камзеева 2024

Показать ответ и решение

Распишем количество теплоты, которое получает лёд при нагревании:

Q н = cm Δt,

где                ∘
c= 2100 Дж/(кг ⋅ C)  – удельная теплоёмкость льда;
m  – масса льда;
Δt = t1 − t0  – изменение температуры льда;
t1  – температура плавления льда;
t0 = −20∘C  - начальная температура льда .
Распишем количество теплоты, необходимое для плавления льда массой m

Qпл = λm,

где λ =3,3⋅105 Д-ж
           кг  - удельная теплота плавления льда.
Будем считать, что мощность, поступающая от окружающей среды, постоянна. Тогда эта мощность равна

    Qпл
N = -τ2 ,

τ2 = 30 мин  – время плавления льда.
Тогда

Qн = N ⋅τ1,

гже τ1  – время нагревания льда до температуры плавления.
Тогда время нагревания льда

τ1 = Qн=  Qн⋅τ2,
     N     Qпл

τ = cmΔt-⋅τ2= c⋅Δt-⋅τ2 = 2100⋅20⋅30⋅60≈ 230 c.
 1     λm        λ         3,3⋅105
Ответ:

    Q-н⋅τ2
τ1 = Q пл ≈ 230 c

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: 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

Задача 6#45272Максимум баллов за задание: 3

В стальной коробке массой 400 г находится олово массой 200 г при температуре   ∘
32 C.  Какое количество теплоты потребуется, чтобы расплавить олово? Потерями энергии в окружающую среду пренебречь. Температура плавления стали существенно выше температуры плавления олова.

Источники: Камзеева 2024

Показать ответ и решение

Чтобы расплавить олово, нужно сначала стальную коробку массой m = 0,4  кг довести до температуры плавления олова, и олово массой M  = 0,2  кг довести до температуры плавления олова (температура плавления олова 232∘C  ), то есть нужно передать им количество теплоты, равное

Q1 = c1mΔT

Q2 = c2M ΔT,

где c1 = 500 Д ж/(кг⋅∘C)  – удельная теплоёмкость стали, c2 = 230 Д ж/(кг⋅∘C)  – удельная теплоёмкость олова, ΔT = 232− 32= 200∘C  – изменение температуры.
А затем уже передать некоторое количество теплоты для расплавления олова:

Q  =λM,
 3

где λ =59000  Дж/кг – удельная теплота плавления олова.
Тогда искомое количество теплоты

                                             ∘                ∘         ∘
Q =Q1+Q2+Q3  = (c1m+c2M )ΔT+ λM = (500 Дж/ (кг⋅ ⋅0,4 кг+230 Дж/(кг⋅⋅0,2 кг)100 C+59000 Дж/кг⋅0,2 кг= 61 кД ж
Ответ:

Q = (c1m + c2M )ΔT + λM = 61 кДж

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: 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

Задача 7#43958Максимум баллов за задание: 3

6 кг воды, взятой при температуре   ∘
70 C,  смешали с водой, температура которой   ∘
30 C.  Определите массу более холодной воды, если известно, что установившаяся в смеси температура равна 40∘C.  Теплообменом с сосудом пренебречь.

Источники: Камзеева 2024

Показать ответ и решение

Пусть установившаяся температура равна t0  ,      ∘
t1 = 70 C  ,      ∘
t2 = 40 C  , масса более горячей воды m1  , масса более холодной воды m2  , c  – удельная теплоёмкость воды.
Количество теплоты, отданное горячей водой:

Q1 = cm1(t1− t0),

количество теплоты, полученное холодной водой:

Q2 = cm2(t0− t2),

из уравнения теплового баланса:

Q1 = Q2,

тогда

cm1(t1− t0)= cm2(t0 − t2)

Отсюда

        t1−-t0-     70∘C-−-40∘C--
m2 = m1 t0− t2 = 6 кг40∘C − 30∘C = 18 кг
Ответ:

        t1−-t0-
m2 = m1 t0− t2 = 18 кг

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: 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

Задача 8#43718Максимум баллов за задание: 3

Какое количество теплоты необходимо, чтобы нагреть 2 л воды от   ∘
20 C  до    ∘
100 C?  Вода нагревается в алюминиевой кастрюле массой 400 г. Тепловыми потерями пренебречь.

Источники: Камзеева 2024

Показать ответ и решение

Количество теплоты, необходимое, чтобы довести воду в кастрюле до кипения равна:

Q = Q1 + Q2,

где Q1  – количество теплоты, потраченное на нагрев воды до 100 ∘
 C  , Q2  – количество теплоты, необходимое на нагрев кастрюли.
Необходимые количества теплоты найдём по формуле:

Q1 = c1m1 Δt,

где c1  – удельная теплоёмкость воды, m1  – масса воды, Δt  – изменение температуры.
Масса воды:

m1 = ρV

где ρ  – плотность воды, V  – объём воды.

Q2 = c2m2 Δt,

где c2  – удельная теплоёмкость алюминия, m2  – масса кастрюли.
Тогда

Q= (c1ρV + c2m2)Δt= (4200 Дж/ (кг⋅∘ ⋅1000 кг/м3 ⋅0,002 м3 + 920 Дж/ (кг⋅∘ ⋅0,4 кг)80∘C =701440 Д ж
Ответ:

Q = (c1ρV + c2m2 )Δt = 701440 Дж

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: 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

Задача 9#43724Максимум баллов за задание: 3

Какое количество теплоты выделится при конденсации 1 кг водяного пара, взятого при температуре    ∘
100C,  и последующего охлаждения воды до 40∘C  при нормальном атмосферном давлении?

Источники: Камзеева 2024

Показать ответ и решение

Количество теплоты, которое выделится при конденсации и охлаждении:

Q = Q1 + Q2,

где Q1  – количество теплоты, выделяемое при конденсации, Q2  – количество теплоты, выделяемое при охлаждении до   ∘
40 C

Q1 = Lm,

где L  – удельная теплота парообразования, m  – масса пара.
Необходимые количества теплоты найдём по формуле:

Q1 = cm Δt,

где c  – удельная теплоёмкость воды, Δt  – изменение температуры.
Тогда

Q = m(L +cΔt)= 1 кг(2,3⋅106 Д ж/кг+ 4200 Дж/ (кг⋅∘⋅60∘C )= 2552 кДж
Ответ:

Q = m (L + cΔt) =2552 кДж

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: 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

Задача 10#50506Максимум баллов за задание: 3

Металлический шар массой 10 кг, охлаждаясь в воде массой 4 кг на  ∘
4 C,  нагревает её на  ∘
1 C.  Чему равна удельная теплоёмкость шара? Тепловыми потерями можно пренебречь.

Источники: Камзеева 2024

Показать ответ и решение

Количество теплоты, которое отдаёт шар в ходе охлаждения равна:

Q1 =c1m1Δt1,

где c1  – удельная теплоёмкость шара, m1  – масса шара, Δt1  – модуль изменения температуры шара.
Количество теплоты, полученное водой, равно:

Q2 =c2m2Δt2,

где c2  – удельная теплоёмкость воды, m2  – масса воды, Δt2  – модуль изменения температуры воды.
Из уравнения теплового баланса:

                                                     ∘    ∘
Q1 = Q2 ⇒ c1m1 Δt1 = c2m2 Δt2 ⇒ c1 = c2m2Δt2 = 4200 Д-ж/(кг⋅∘-⋅4⋅1-C-= 420 Дж/ (кг⋅∘C )
                                 m1 Δt1         10⋅4 C
Ответ:

    c2m2Δt2             ∘
c1 = m1 Δt1 = 420 Дж/ (кг⋅C )

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: 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

Задача 11#52761Максимум баллов за задание: 3

По результатам нагревания вещества массой 5 кг построен график зависимости температуры t  этого вещества от подводимого количества теплоты Q  . Первоначально вещество находилось в твердом состоянии.

PIC

Какова была масса вещества в жидком состоянии в тот момент, когда веществу сообщили 675 кДж энергии? Потерями энергии можно пренебречь

Источники: Камзеева 2024

Показать ответ и решение

Количество теплоты, необходимое для нагрева вещества массой 5 кг до температуры плавления равно Q1 = 300  кДж, при этом на плавление 5 кг этого вещества тратится Q2 = 1050− 300 = 750  кДж, при этом это количество теплоты равно:

Q2 = λm,

где λ  – удельная теплота плавления вещества, m = 5  кг – масса вещества.
Отсюда

          3
λ = 750⋅10-Дж- =150⋅103 Д ж/кг.
       5 кг

При подводе 675 кДж, 300 кДж потратится на нагрев 5 кг до температуры плавления, значит, на плавление уйдёт 375 кДж

 ′
Q = λm1,

где  ′
Q = 375  кДж, m1  – масса расплавленного вещества.
Тогда

      ′          3
m1 = Q- = -375⋅130-Дж---= 2,5 кг
     λ    150 ⋅10  Дж/кг
Ответ:

     Q-′
m1 =  λ = 2,5 кг

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: 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

Задача 12#28841Максимум баллов за задание: 3

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 10∘C.

Источники: Камзеева 2024

Показать ответ и решение

Количество теплоты, необходимое, чтобы довести воду в котле до кипения равна:

Q = Q1 + Q2,

где Q1  – количество теплоты, потраченное на нагрев воды до 100 ∘
 C  , Q2  – количество теплоты, необходимое на нагрев стального котла.
Необходимые количества теплоты найдём по формуле:

Q1 = c1m1 Δt,

где c1  – удельная теплоёмкость воды, m1  – масса воды, Δt  – изменение температуры.

Q2 = c2m2 Δt,

где c2  – удельная теплоёмкость стали, m2  – масса котла.
Тогда

Q = (c1m1 + c2m2 )Δt = (500 Дж/(кг⋅∘ ⋅5 кг+ 4200 Дж/ (кг⋅∘⋅10 кг)90∘C = 4005000 Дж
Ответ:

Q = (c1m1 + c2m2 )Δt = 4005000 Дж

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: 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

Задача 13#75761Максимум баллов за задание: 3

В снежный сугроб, имеющий температуру  ∘
0 C,  бросили раскалённый до температуры    ∘
300C  медный шар массой 2,2 кг. Какова масса расплавленного снега? Потерями энергии в окружающую среду и испарением воды пренебречь.

Источники: Камзеева 2024

Показать ответ и решение

Т.к. в условии сказано пренебречь потерями энергии в окружающую среду и испарением воды, то верен ЗСЭ: Q1 = Q2  ,
где Q1 = cm ⋅(t1− t2)  - энергия, выделившееся при охлаждении медного шара; Q2 = λ⋅M  - энергия, полученная сугробом для плавления.

cm ⋅(t1− t2)= λ⋅M

Тогда

M = c⋅m-⋅(t1-− t2)= 400⋅2,2⋅300= 0,8 кг
         λ          3,3⋅105
Ответ:

     c⋅m-⋅(t1−-t2)-
M  =      λ      = 0,8 кг

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: 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
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!