1. Насколько градусов изменится температура воды массой 50 г, если в нее положить кусок меди массой 500 г, который остывает от 80 до 20 °С?
2. Какое количество тепла высвободится при полном сгорании 4 литров керосина?
3. Почему ручной насос нагревается при накачивании велосипедной шины?
2. Какое количество тепла высвободится при полном сгорании 4 литров керосина?
3. Почему ручной насос нагревается при накачивании велосипедной шины?
Муха
1. Для решения данной задачи мы можем использовать формулу для расчета изменения теплоты \( Q \):
\[ Q = mc\Delta T \]
где \( Q \) - изменение теплоты, \( m \) - масса вещества, \( c \) - удельная теплоемкость вещества, \( \Delta T \) - изменение температуры.
Сначала мы найдем изменение теплоты куска меди с помощью данной формулы:
\[ Q_1 = mc\Delta T_1 \]
\[ Q_1 = 500 г \cdot 0.385 \frac{Дж}{г \cdot °C} \cdot (20 °C - 80 °C) \]
Здесь я использовал удельную теплоемкость меди \( c = 0.385 \frac{Дж}{г \cdot °C} \), которую можно найти в таблице физических величин.
Таким образом, \( Q_1 = 500 г \cdot 0.385 \frac{Дж}{г \cdot °C} \cdot (-60 °C) = -11550 Дж \)
Отрицательное значение говорит нам о том, что медный кусок отдает тепло окружающей среде.
Затем мы найдем изменение теплоты воды, используя ту же формулу:
\[ Q_2 = mc\Delta T_2 \]
\[ Q_2 = 50 г \cdot 4.18 \frac{Дж}{г \cdot °C} \cdot (20 °C - 10 °C) \]
Здесь я использовал удельную теплоемкость воды \( c = 4.18 \frac{Дж}{г \cdot °C} \).
Таким образом, \( Q_2 = 50 г \cdot 4.18 \frac{Дж}{г \cdot °C} \cdot 10 °C = 2090 Дж \)
Теперь мы можем найти общее изменение теплоты, сложив \( Q_1 \) и \( Q_2 \):
\[ Q_{общ} = Q_1 + Q_2 = -11550 Дж + 2090 Дж = -9460 Дж \]
Изменение температуры можно рассчитать, разделив \( Q_{общ} \) на массу воды:
\[ \Delta T_{общ} = \frac{{Q_{общ}}}{{m_{воды}}} = \frac{{-9460 Дж}}{{50 г}} = -189.2 \frac{Дж}{{г}} \]
Таким образом, температура воды изменится на -189.2 °C. Отрицательное значение говорит нам о том, что вода остынет.
2. Для решения задачи о высвобождении тепла при сгорании керосина мы можем воспользоваться формулой:
\[ Q = mc\Delta T \]
где \( Q \) - изменение теплоты, \( m \) - масса вещества, \( c \) - удельная теплоемкость вещества, \( \Delta T \) - изменение температуры.
В данном случае массу \( m \) у нас задано в литрах, поэтому мы должны преобразовать ее в граммы, учитывая плотность керосина.
Пусть плотность керосина составляет 0.8 г/мл. Тогда массу \( m \) можно вычислить:
\[ m = V \cdot \rho = 4 \cdot 1000 \cdot 0.8 \]
где \( V = 4 \) литра, \( \rho = 0.8 \) г/мл.
Таким образом, \( m = 3200 \) г.
Теперь мы можем рассчитать изменение теплоты при сгорании керосина:
\[ Q = mc\Delta T \]
\[ Q = 3200 г \cdot 2.2 \frac{Дж}{г \cdot °C} \cdot (800 °C - 25 °C) \]
Здесь я использовал удельную теплоемкость керосина \( c = 2.2 \frac{Дж}{г \cdot °C} \), которую можно найти в таблице физических величин.
Таким образом, \( Q = 3200 г \cdot 2.2 \frac{Дж}{г \cdot °C} \cdot 775 °C = 5588000 Дж \)
Таким образом, при полном сгорании 4 литров керосина высвободится 5588000 Дж тепла.
3. Ручной насос нагревается при накачивании велосипедной шины из-за эффекта сжатия газа. Когда мы накачиваем шину, воздух в насосе подвергается сжатию. При сжатии газа его давление и температура увеличиваются.
Закон Бойля-Мариотта гласит, что при неизменной массе газа и постоянной температуре произведение давления и объема газа постоянно. Формула для закона Бойля-Мариотта:
\[ P_1V_1 = P_2V_2 \]
где \( P_1 \) и \( P_2 \) - давление газа в начальном и конечном состоянии, \( V_1 \) и \( V_2 \) - объем газа в начальном и конечном состоянии.
Когда мы накачиваем шину, объем воздуха в насосе уменьшается, что приводит к увеличению давления. Поскольку объем газа уменьшается, а давление увеличивается, согласно закону Бойля-Мариотта, температура газа также увеличивается.
Таким образом, ручной насос нагревается при накачивании велосипедной шины из-за сжатия газа и увеличения его температуры.
\[ Q = mc\Delta T \]
где \( Q \) - изменение теплоты, \( m \) - масса вещества, \( c \) - удельная теплоемкость вещества, \( \Delta T \) - изменение температуры.
Сначала мы найдем изменение теплоты куска меди с помощью данной формулы:
\[ Q_1 = mc\Delta T_1 \]
\[ Q_1 = 500 г \cdot 0.385 \frac{Дж}{г \cdot °C} \cdot (20 °C - 80 °C) \]
Здесь я использовал удельную теплоемкость меди \( c = 0.385 \frac{Дж}{г \cdot °C} \), которую можно найти в таблице физических величин.
Таким образом, \( Q_1 = 500 г \cdot 0.385 \frac{Дж}{г \cdot °C} \cdot (-60 °C) = -11550 Дж \)
Отрицательное значение говорит нам о том, что медный кусок отдает тепло окружающей среде.
Затем мы найдем изменение теплоты воды, используя ту же формулу:
\[ Q_2 = mc\Delta T_2 \]
\[ Q_2 = 50 г \cdot 4.18 \frac{Дж}{г \cdot °C} \cdot (20 °C - 10 °C) \]
Здесь я использовал удельную теплоемкость воды \( c = 4.18 \frac{Дж}{г \cdot °C} \).
Таким образом, \( Q_2 = 50 г \cdot 4.18 \frac{Дж}{г \cdot °C} \cdot 10 °C = 2090 Дж \)
Теперь мы можем найти общее изменение теплоты, сложив \( Q_1 \) и \( Q_2 \):
\[ Q_{общ} = Q_1 + Q_2 = -11550 Дж + 2090 Дж = -9460 Дж \]
Изменение температуры можно рассчитать, разделив \( Q_{общ} \) на массу воды:
\[ \Delta T_{общ} = \frac{{Q_{общ}}}{{m_{воды}}} = \frac{{-9460 Дж}}{{50 г}} = -189.2 \frac{Дж}{{г}} \]
Таким образом, температура воды изменится на -189.2 °C. Отрицательное значение говорит нам о том, что вода остынет.
2. Для решения задачи о высвобождении тепла при сгорании керосина мы можем воспользоваться формулой:
\[ Q = mc\Delta T \]
где \( Q \) - изменение теплоты, \( m \) - масса вещества, \( c \) - удельная теплоемкость вещества, \( \Delta T \) - изменение температуры.
В данном случае массу \( m \) у нас задано в литрах, поэтому мы должны преобразовать ее в граммы, учитывая плотность керосина.
Пусть плотность керосина составляет 0.8 г/мл. Тогда массу \( m \) можно вычислить:
\[ m = V \cdot \rho = 4 \cdot 1000 \cdot 0.8 \]
где \( V = 4 \) литра, \( \rho = 0.8 \) г/мл.
Таким образом, \( m = 3200 \) г.
Теперь мы можем рассчитать изменение теплоты при сгорании керосина:
\[ Q = mc\Delta T \]
\[ Q = 3200 г \cdot 2.2 \frac{Дж}{г \cdot °C} \cdot (800 °C - 25 °C) \]
Здесь я использовал удельную теплоемкость керосина \( c = 2.2 \frac{Дж}{г \cdot °C} \), которую можно найти в таблице физических величин.
Таким образом, \( Q = 3200 г \cdot 2.2 \frac{Дж}{г \cdot °C} \cdot 775 °C = 5588000 Дж \)
Таким образом, при полном сгорании 4 литров керосина высвободится 5588000 Дж тепла.
3. Ручной насос нагревается при накачивании велосипедной шины из-за эффекта сжатия газа. Когда мы накачиваем шину, воздух в насосе подвергается сжатию. При сжатии газа его давление и температура увеличиваются.
Закон Бойля-Мариотта гласит, что при неизменной массе газа и постоянной температуре произведение давления и объема газа постоянно. Формула для закона Бойля-Мариотта:
\[ P_1V_1 = P_2V_2 \]
где \( P_1 \) и \( P_2 \) - давление газа в начальном и конечном состоянии, \( V_1 \) и \( V_2 \) - объем газа в начальном и конечном состоянии.
Когда мы накачиваем шину, объем воздуха в насосе уменьшается, что приводит к увеличению давления. Поскольку объем газа уменьшается, а давление увеличивается, согласно закону Бойля-Мариотта, температура газа также увеличивается.
Таким образом, ручной насос нагревается при накачивании велосипедной шины из-за сжатия газа и увеличения его температуры.
Знаешь ответ?