1) Сколько теплоты будет требоваться для превращения 100 г воды в пар при начальной температуре 50 градусов Цельсия? Удельная теплота парообразования воды составляет 2.26 МДж/кг, а удельная теплоемкость воды - 4.19 кДж/(кг*К).
2) По данным, для определения модуля вещества образец площадью поперечного сечения 1 см² растягивается с силой 2*10^4 Н. При этом относительное удлинение образца составляет 0.1%. Найти модуль вещества, из которого сделан образец.
2) По данным, для определения модуля вещества образец площадью поперечного сечения 1 см² растягивается с силой 2*10^4 Н. При этом относительное удлинение образца составляет 0.1%. Найти модуль вещества, из которого сделан образец.
Artemovich
Задача 1:
Для решения задачи нам потребуется использовать формулу теплоты:
\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]
Где:
- \( Q \) - количество теплоты (в джоулях)
- \( m \) - масса вещества (в килограммах)
- \( c \) - удельная теплоемкость вещества (в джоулях на килограмм на градус Цельсия)
- \( \Delta T \) - изменение температуры (в градусах Цельсия)
Теперь мы можем приступить к решению задачи:
Первый шаг:
Нам дана масса воды, равная 100 граммам. Мы можем преобразовать ее в килограммы, чтобы удобнее работать с формулой:
\[ m = 100 \, \text{г} = 0.1 \, \text{кг} \]
Второй шаг:
Теперь нам нужно найти изменение температуры \( \Delta T \). Мы знаем, что начальная температура равна 50 градусам Цельсия, а для перехода в пар вода должна нагреться до точки кипения, которая составляет 100 градусов Цельсия. То есть:
\[ \Delta T = 100 - 50 = 50 \, \text{градусов Цельсия} \]
Третий шаг:
Удельная теплота парообразования воды равна 2.26 МДж/кг. Но у нас масса воды равна 0.1 кг, поэтому нам нужно преобразовать удельную теплоту кг в джоули:
\[ \text{Удельная теплота парообразования воды} = 2.26 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} \]
Теперь мы можем приступить к окончательному расчету:
\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T = 0.1 \times 4.19 \times 50 \]
\[ Q = 20.95 \, \text{кДж} \]
Требуемое количество теплоты для превращения 100 г воды в пар при начальной температуре 50 градусов Цельсия равно 20.95 кДж.
Задача 2:
Для решения этой задачи нам понадобится использовать формулу модуля упругости:
\[ E = \frac{{F \cdot L}}{{A \cdot \Delta L}} \]
Где:
- \( E \) - модуль упругости (в Паскалях)
- \( F \) - сила, действующая на образец (в Ньютонах)
- \( L \) - исходная длина образца (в метрах)
- \( A \) - площадь поперечного сечения образца (в квадратных метрах)
- \( \Delta L \) - изменение длины образца (в метрах)
Теперь мы можем приступить к решению задачи:
Первый шаг:
Нам дано относительное удлинение образца (\( \Delta L / L \)), равное 0.1%. Мы знаем, что отношение изменения длины к исходной длине равно относительному удлинению:
\[ \frac{{\Delta L}}{{L}} = \frac{{0.1}}{{100}} = 0.001 \]
Второй шаг:
Мы знаем, что площадь поперечного сечения образца равна 1 см². Но нам нужно преобразовать ее в квадратные метры, чтобы удобнее работать с формулой:
\[ A = 1 \, \text{см}^2 = 0.0001 \, \text{м}^2 \]
Третий шаг:
Теперь мы можем использовать формулу для расчета модуля упругости:
\[ E = \frac{{2 \times 10^4 \times L}}{{0.0001 \times 0.001}} \]
\[ E = 2 \times 10^9 \, \text{Па} \]
Таким образом, модуль вещества, из которого сделан образец, равен 2 миллиардам паскалей.
Для решения задачи нам потребуется использовать формулу теплоты:
\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]
Где:
- \( Q \) - количество теплоты (в джоулях)
- \( m \) - масса вещества (в килограммах)
- \( c \) - удельная теплоемкость вещества (в джоулях на килограмм на градус Цельсия)
- \( \Delta T \) - изменение температуры (в градусах Цельсия)
Теперь мы можем приступить к решению задачи:
Первый шаг:
Нам дана масса воды, равная 100 граммам. Мы можем преобразовать ее в килограммы, чтобы удобнее работать с формулой:
\[ m = 100 \, \text{г} = 0.1 \, \text{кг} \]
Второй шаг:
Теперь нам нужно найти изменение температуры \( \Delta T \). Мы знаем, что начальная температура равна 50 градусам Цельсия, а для перехода в пар вода должна нагреться до точки кипения, которая составляет 100 градусов Цельсия. То есть:
\[ \Delta T = 100 - 50 = 50 \, \text{градусов Цельсия} \]
Третий шаг:
Удельная теплота парообразования воды равна 2.26 МДж/кг. Но у нас масса воды равна 0.1 кг, поэтому нам нужно преобразовать удельную теплоту кг в джоули:
\[ \text{Удельная теплота парообразования воды} = 2.26 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} \]
Теперь мы можем приступить к окончательному расчету:
\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T = 0.1 \times 4.19 \times 50 \]
\[ Q = 20.95 \, \text{кДж} \]
Требуемое количество теплоты для превращения 100 г воды в пар при начальной температуре 50 градусов Цельсия равно 20.95 кДж.
Задача 2:
Для решения этой задачи нам понадобится использовать формулу модуля упругости:
\[ E = \frac{{F \cdot L}}{{A \cdot \Delta L}} \]
Где:
- \( E \) - модуль упругости (в Паскалях)
- \( F \) - сила, действующая на образец (в Ньютонах)
- \( L \) - исходная длина образца (в метрах)
- \( A \) - площадь поперечного сечения образца (в квадратных метрах)
- \( \Delta L \) - изменение длины образца (в метрах)
Теперь мы можем приступить к решению задачи:
Первый шаг:
Нам дано относительное удлинение образца (\( \Delta L / L \)), равное 0.1%. Мы знаем, что отношение изменения длины к исходной длине равно относительному удлинению:
\[ \frac{{\Delta L}}{{L}} = \frac{{0.1}}{{100}} = 0.001 \]
Второй шаг:
Мы знаем, что площадь поперечного сечения образца равна 1 см². Но нам нужно преобразовать ее в квадратные метры, чтобы удобнее работать с формулой:
\[ A = 1 \, \text{см}^2 = 0.0001 \, \text{м}^2 \]
Третий шаг:
Теперь мы можем использовать формулу для расчета модуля упругости:
\[ E = \frac{{2 \times 10^4 \times L}}{{0.0001 \times 0.001}} \]
\[ E = 2 \times 10^9 \, \text{Па} \]
Таким образом, модуль вещества, из которого сделан образец, равен 2 миллиардам паскалей.
Знаешь ответ?