1. Какова ошибка в измерении температуры воды массой 67 г с использованием термометра, который имеет теплоемкость 1,8 Дж/°С и показывает комнатную температуру в 19,4°С, если термометр показал 36,5°С после измерения? Удельная теплоемкость воды составляет 4200 Дж/(кг·°С).
2. Каков КПД (коэффициент полезного действия) использованной нагревательной установки, если при нагревании глицерина массой 889 г от 12°С до 62°С сожгли 5,4 г керосина? Удельная теплоемкость глицерина составляет 2400 Дж/(кг·°С), а удельная теплота сгорания керосина - 43 МДж/кг.
2. Каков КПД (коэффициент полезного действия) использованной нагревательной установки, если при нагревании глицерина массой 889 г от 12°С до 62°С сожгли 5,4 г керосина? Удельная теплоемкость глицерина составляет 2400 Дж/(кг·°С), а удельная теплота сгорания керосина - 43 МДж/кг.
Океан
1. Первая задача:
Для решения задачи, сначала нужно определить количество тепла, полученного термометром при измерении.
Масса воды: \(m = 67 \, \text{г}\)
Теплоемкость термометра: \(C = 1,8 \, \text{Дж/°С}\)
Комнатная температура: \(T_{\text{комн}} = 19,4 \, \text{°С}\)
Температура после измерения: \(T_{\text{кон}} = 36,5 \, \text{°С}\)
Для этого можно использовать формулу:
\[ Q = m \cdot C \cdot (T_{\text{кон}} - T_{\text{комн}}) \]
Подставим значения и рассчитаем:
\[ Q = 67 \, \text{г} \cdot 1,8 \, \text{Дж/°С} \cdot (36,5 \, \text{°С} - 19,4 \, \text{°С}) \]
\[ Q = 67 \, \text{г} \cdot 1,8 \, \text{Дж/°С} \cdot 17,1 \, \text{°С} \]
\[ Q = 2073,78 \, \text{Дж} \]
Теперь нужно определить количество тепла, которое получила вода при измерении.
Удельная теплоемкость воды: \( c = 4200 \, \text{Дж/(кг·°С)} \)
Масса воды: \( m = 67 \, \text{г} = 0,067 \, \text{кг} \)
Изменение температуры: \( \Delta T = T_{\text{кон}} - T_{\text{комн}} = 36,5 \, \text{°С} - 19,4 \, \text{°С} \)
Для этого можно использовать формулу:
\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]
Подставим значения и рассчитаем:
\[ Q = 0,067 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/(кг·°С)} \cdot (36,5 \, \text{°С} - 19,4 \, \text{°С}) \]
\[ Q = 0,067 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/(кг·°С)} \cdot 17,1 \, \text{°С} \]
\[ Q = 4975,74 \, \text{Дж} \]
Теперь можно определить ошибку в измерении температуры путем сравнения полученного количества тепла термометром и количества тепла, полученного самой водой:
\[ \text{Ошибка} = Q_{\text{терм}} - Q_{\text{вода}} \]
\[ \text{Ошибка} = 2073,78 \, \text{Дж} - 4975,74 \, \text{Дж} \]
\[ \text{Ошибка} = -2901,96 \, \text{Дж} \]
Итак, ошибка в измерении температуры воды составляет -2901,96 Дж.
2. Вторая задача:
Для решения задачи, сначала нужно определить количество тепла, полученного глицерином при нагревании.
Масса глицерина: \( m = 889 \, \text{г} \)
Изменение температуры: \( \Delta T = T_{\text{кон}} - T_{\text{нач}} = 62 \, \text{°С} - 12 \, \text{°С} \)
Удельная теплоемкость глицерина: \( c = 2400 \, \text{Дж/(кг·°С)} \)
Для этого можно использовать формулу:
\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]
Подставим значения и рассчитаем:
\[ Q = 889 \, \text{г} \cdot 2400 \, \text{Дж/(кг·°С)} \cdot (62 \, \text{°С} - 12 \, \text{°С}) \]
\[ Q = 889 \, \text{г} \cdot 2400 \, \text{Дж/(кг·°С)} \cdot 50 \, \text{°С} \]
\[ Q = 1068000000 \, \text{Дж} \]
Теперь нужно определить количество тепла, которое поглотил керосин при сгорании.
Масса керосина: \( m = 5,4 \, \text{г} \)
При сгорании 1 кг керосина выделяется теплота: \( Q_1 = 43 \, \text{МДж/кг} = 43000000 \, \text{Дж/г} \)
Для этого можно использовать формулу:
\[ Q = m \cdot Q_1 \]
Подставим значения и рассчитаем:
\[ Q = 5,4 \, \text{г} \cdot 43000000 \, \text{Дж/г} \]
\[ Q = 232200000 \, \text{Дж} \]
Теперь можно определить КПД использованной нагревательной установки:
\[ КПД = \frac{Q}{Q_0} \times 100\% \]
Где \( Q_0 \) - полное количество полученного тепла.
\[ Q_0 = Q_{\text{глиц}} + Q_{\text{керо}} \]
\[ Q_0 = 1068000000 \, \text{Дж} + 232200000 \, \text{Дж} \]
\[ Q_0 = 1300200000 \, \text{Дж} \]
Теперь можно рассчитать КПД:
\[ КПД = \frac{Q}{Q_0} \times 100\% \]
\[ КПД = \frac{1068000000 \, \text{Дж}}{1300200000 \, \text{Дж}} \times 100\% \]
\[ КПД = 82,14\% \]
Итак, КПД использованной нагревательной установки составляет 82,14\%.
Для решения задачи, сначала нужно определить количество тепла, полученного термометром при измерении.
Масса воды: \(m = 67 \, \text{г}\)
Теплоемкость термометра: \(C = 1,8 \, \text{Дж/°С}\)
Комнатная температура: \(T_{\text{комн}} = 19,4 \, \text{°С}\)
Температура после измерения: \(T_{\text{кон}} = 36,5 \, \text{°С}\)
Для этого можно использовать формулу:
\[ Q = m \cdot C \cdot (T_{\text{кон}} - T_{\text{комн}}) \]
Подставим значения и рассчитаем:
\[ Q = 67 \, \text{г} \cdot 1,8 \, \text{Дж/°С} \cdot (36,5 \, \text{°С} - 19,4 \, \text{°С}) \]
\[ Q = 67 \, \text{г} \cdot 1,8 \, \text{Дж/°С} \cdot 17,1 \, \text{°С} \]
\[ Q = 2073,78 \, \text{Дж} \]
Теперь нужно определить количество тепла, которое получила вода при измерении.
Удельная теплоемкость воды: \( c = 4200 \, \text{Дж/(кг·°С)} \)
Масса воды: \( m = 67 \, \text{г} = 0,067 \, \text{кг} \)
Изменение температуры: \( \Delta T = T_{\text{кон}} - T_{\text{комн}} = 36,5 \, \text{°С} - 19,4 \, \text{°С} \)
Для этого можно использовать формулу:
\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]
Подставим значения и рассчитаем:
\[ Q = 0,067 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/(кг·°С)} \cdot (36,5 \, \text{°С} - 19,4 \, \text{°С}) \]
\[ Q = 0,067 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/(кг·°С)} \cdot 17,1 \, \text{°С} \]
\[ Q = 4975,74 \, \text{Дж} \]
Теперь можно определить ошибку в измерении температуры путем сравнения полученного количества тепла термометром и количества тепла, полученного самой водой:
\[ \text{Ошибка} = Q_{\text{терм}} - Q_{\text{вода}} \]
\[ \text{Ошибка} = 2073,78 \, \text{Дж} - 4975,74 \, \text{Дж} \]
\[ \text{Ошибка} = -2901,96 \, \text{Дж} \]
Итак, ошибка в измерении температуры воды составляет -2901,96 Дж.
2. Вторая задача:
Для решения задачи, сначала нужно определить количество тепла, полученного глицерином при нагревании.
Масса глицерина: \( m = 889 \, \text{г} \)
Изменение температуры: \( \Delta T = T_{\text{кон}} - T_{\text{нач}} = 62 \, \text{°С} - 12 \, \text{°С} \)
Удельная теплоемкость глицерина: \( c = 2400 \, \text{Дж/(кг·°С)} \)
Для этого можно использовать формулу:
\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]
Подставим значения и рассчитаем:
\[ Q = 889 \, \text{г} \cdot 2400 \, \text{Дж/(кг·°С)} \cdot (62 \, \text{°С} - 12 \, \text{°С}) \]
\[ Q = 889 \, \text{г} \cdot 2400 \, \text{Дж/(кг·°С)} \cdot 50 \, \text{°С} \]
\[ Q = 1068000000 \, \text{Дж} \]
Теперь нужно определить количество тепла, которое поглотил керосин при сгорании.
Масса керосина: \( m = 5,4 \, \text{г} \)
При сгорании 1 кг керосина выделяется теплота: \( Q_1 = 43 \, \text{МДж/кг} = 43000000 \, \text{Дж/г} \)
Для этого можно использовать формулу:
\[ Q = m \cdot Q_1 \]
Подставим значения и рассчитаем:
\[ Q = 5,4 \, \text{г} \cdot 43000000 \, \text{Дж/г} \]
\[ Q = 232200000 \, \text{Дж} \]
Теперь можно определить КПД использованной нагревательной установки:
\[ КПД = \frac{Q}{Q_0} \times 100\% \]
Где \( Q_0 \) - полное количество полученного тепла.
\[ Q_0 = Q_{\text{глиц}} + Q_{\text{керо}} \]
\[ Q_0 = 1068000000 \, \text{Дж} + 232200000 \, \text{Дж} \]
\[ Q_0 = 1300200000 \, \text{Дж} \]
Теперь можно рассчитать КПД:
\[ КПД = \frac{Q}{Q_0} \times 100\% \]
\[ КПД = \frac{1068000000 \, \text{Дж}}{1300200000 \, \text{Дж}} \times 100\% \]
\[ КПД = 82,14\% \]
Итак, КПД использованной нагревательной установки составляет 82,14\%.
Знаешь ответ?