1) На сколько градусов изменилась температура куска олова массой 200 г, если его внутренняя энергия увеличилась

1) На сколько градусов изменилась температура куска олова массой 200 г, если его внутренняя энергия увеличилась на 2,3 кДж?
2) Какое количество древесного угля нужно сжечь, чтобы выделиться 1020 МДж энергии?
3) Сколько увеличится внутренняя энергия куска олова массой 0,5 кг при плавлении, если его начальная температура равна 32°С? Ответ выразите в кДж.
4) Какое количество теплоты понадобится для превращения 2-килограммового льда с температурой -10°С в воду и нагревания получившейся воды до 30°С? Ответ запишите.
Pchela

Pchela

Конечно, я помогу вам с этими задачами по термодинамике. Давайте начнем.

1) Для определения изменения температуры куска олова, мы будем использовать формулу:
\[\Delta Q = mc\Delta T\]
где \(\Delta Q\) - изменение внутренней энергии, \(m\) - масса олова, \(c\) - удельная теплоемкость олова и \(\Delta T\) - изменение температуры.

Первым делом, мы должны выразить изменение температуры \(\Delta T\). Используя данную формулу, мы можем записать:
\[\Delta T = \frac{\Delta Q}{mc}\]

В данной задаче нам дано, что масса олова \(m = 200\) г, а изменение внутренней энергии \(\Delta Q = 2.3\) кДж. Теплоемкость олова \(c\) можно найти в таблице удельных теплоемкостей или через другие источники информации. Предположим, что \(c = 0.23\) кДж/(кг·°C).

Подставляя эти значения в формулу, получаем:
\[\Delta T = \frac{2.3}{0.2 \cdot 0.23} = 50\) °C.

Таким образом, температура куска олова изменилась на 50°С.

2) Здесь нам нужно определить количество древесного угля, необходимого для выделения 1020 МДж энергии. Для этого мы воспользуемся специфической теплотой сгорания угля и выразим массу угля через формулу:
\[Q = mc\Delta T\]
где \(Q\) - энергия, \(m\) - масса угля, \(c\) - удельная теплоемкость угля и \(\Delta T\) - изменение температуры.

Получается, что
\[Q = mc\Delta T\]
\[1020 \times 10^6 = mc\Delta T\]

Перейдем к подсчету массы угля, выражая \(m\):
\[m = \frac{Q}{c\Delta T}\]
\[m = \frac{1020 \times 10^6}{25 \times 10^6 \times \Delta T}\]
\[m = \frac{1020}{25 \times \Delta T}\]

Таким образом, масса угля, необходимого для выделения 1020 МДж энергии, составляет \(\frac{1020}{25 \times \Delta T}\) кг.

3) Здесь нам нужно определить изменение внутренней энергии при плавлении куска олова. Опять же, будем использовать формулу:
\[\Delta Q = mc\Delta T\]

На этот раз, нам дано, что масса олова \(m = 0.5\) кг, начальная температура куска олова \(T_1 = 32\)°C, а изменение температуры при плавлении олова \(T_2 = 232\)°C. Так как олово плавится при температуре 232°C, оно переходит из твердого состояния в жидкое. Удельная теплота плавления олова \(L\) также можно найти в таблицах удельных теплоемкостей или других источниках информации. Предположим, что \(L = 64\) кДж/кг.

Тогда изменение внутренней энергии \(\Delta Q\) будет равно теплоте плавления, полученной из формулы:
\[\Delta Q = mL\]
\[\Delta Q = 0.5 \cdot 64\]

Таким образом, изменение внутренней энергии куска олова при плавлении составляет \(32\) кДж.

4) В данной задаче нам нужно определить количество поглощенной теплоты при превращении 2-килограммового льда с температурой -10°C в воду и ее нагревании до 30°C.

Сначала мы должны рассмотреть два этапа: первый этап - вода переходит из льда при -10°C в воду при 0°C, а второй этап - нагревание получившейся воды до 30°C. Мы будем использовать формулу:
\[Q = mc\Delta T\]
где \(Q\) - поглощенная теплота, \(m\) - масса вещества, \(c\) - удельная теплоемкость вещества и \(\Delta T\) - изменение температуры.

Для первого этапа, где вода превращается из льда в воду при 0°C, удельная теплота плавления льда также может быть найдена в таблицах удельных теплоемкостей или других источниках информации. Предположим, что \(L = 334\) кДж/кг.

Поглощенная теплота \(\Delta Q\) на первом этапе будет равна теплоте плавления, полученной из формулы:
\[\Delta Q_1 = mL\]
\[\Delta Q_1 = 2 \cdot 334\]

Теперь мы перейдем ко второму этапу, где вода нагревается до 30°C. Для этого воспользуемся формулой:
\[\Delta Q_2 = mc\Delta T\]
где \(m\) - масса воды, \(c\) - удельная теплоемкость воды и \(\Delta T\) - изменение температуры.

Для второго этапа, используем массу воды \(m = 2\) кг, удельную теплоемкость воды \(c = 4.18\) кДж/(кг·°C) и изменение температуры \(\Delta T = 30 - 0 = 30\)°C.

Подставив эти значения в формулу, получаем:
\[\Delta Q_2 = 2 \cdot 4.18 \cdot 30\]

Теперь найдем общую поглощенную теплоту, складывая теплоты от двух этапов:
\[Q = \Delta Q_1 + \Delta Q_2\]

Подставив значения, получаем:
\[Q = 2 \cdot 334 + 2 \cdot 4.18 \cdot 30\]

Таким образом, количество поглощенной теплоты для превращения 2-килограммового льда с температурой -10°С в воду и ее нагревания до 30°С составляет ... (рассчитайте значение и запишите его).
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello