4. Яка є найнижча температура, при якій алюмінієвий циліндр масою 1,75 кг, поклавши його в калориметр з 2,3 кг води температурою 25ºС, доведе воду до точки кипіння (за нормального атмосферного тиску)?
2. З якого матеріалу зроблений брусок масою 300 г, якщо для нагрівання від 40 до 150 ºС йому знадобилося 13,2 кДж теплоти?
2. Обчисліть ККД теплового двигуна за умови, що він отримує 300 Дж тепла від нагрівника, віддає 100 Дж тепла холодильнику та виконує роботу у розмірі 200 Дж.
4. У термосі знаходиться 1,5 літрів чаю при температурі 90ºС.
2. З якого матеріалу зроблений брусок масою 300 г, якщо для нагрівання від 40 до 150 ºС йому знадобилося 13,2 кДж теплоти?
2. Обчисліть ККД теплового двигуна за умови, що він отримує 300 Дж тепла від нагрівника, віддає 100 Дж тепла холодильнику та виконує роботу у розмірі 200 Дж.
4. У термосі знаходиться 1,5 літрів чаю при температурі 90ºС.
Лесной_Дух
4. Щоб довести воду до точки кипіння, вона повинна нагрітися до \(100^\circ C\). Щоб знайти найнижчу температуру, при якій це станеться, ми можемо скористатися рівнянням теплообміну:
\[Q_{\text{ал}} + Q_{\text{в}} = 0\]
де \(Q_{\text{ал}}\) - тепло, яке отримує алюмінієвий циліндр, а \(Q_{\text{в}}\) - тепло, яке віддає вода.
Враховуючи, що \(Q = mc\Delta T\), де \(m\) - маса, \(c\) - теплоємність і \(\Delta T\) - зміна температури, ми можемо записати:
\[m_{\text{ал}}c_{\text{ал}}(T_{\text{к}} - T_{\text{ал}}) + m_{\text{в}}c_{\text{в}}(T_{\text{к}} - T_{\text{в}}) = 0\]
Підставивши дані з умови задачі (\(m_{\text{ал}} = 1.75 \, \text{кг}\), \(T_{\text{в}} = 25^\circ C\), \(c_{\text{ал}} = 0.9 \, \text{кДж/кг}^\circ C\), \(c_{\text{в}} = 4.18 \, \text{кДж/кг}^\circ C\), \(m_{\text{в}} = 2.3 \, \text{кг}\)), ми можемо розв"язати рівняння.
\[1.75 \cdot 0.9 \cdot (100 - T_{\text{ал}}) + 2.3 \cdot 4.18 \cdot (100 - 25) = 0\]
Після розв"язання цього рівняння ми отримаємо значення \(T_{\text{ал}}\), яка є шуканою найнижчою температурою.
2. Для визначення матеріалу бруска ми використовуємо формулу теплоємності:
\[Q = mc\Delta T\]
де \(Q\) - тепло, \(m\) - маса, \(c\) - теплоємність і \(\Delta T\) - зміна температури.
Ми знаємо, що \(Q = 13.2 \, \text{кДж}\), \(m = 300 \, \text{г}\), \(\Delta T = 150 - 40 = 110^\circ C\). Шукаємо \(c\) для матеріалу бруска.
\[13.2 = 0.3 \cdot c \cdot 110\]
Розв"язавши це рівняння, ми отримаємо значення \(c\), яке дозволить нам визначити матеріал бруска.
2. ККД теплового двигуна (Коефіцієнт Корисної Дії) визначається за формулою:
\[\text{ККД} = \frac{\text{Виконана робота}}{\text{Отримане тепло}} = \frac{200 \, \text{Дж}}{300 \, \text{Дж}}\]
Обчислюючи це вираз, ми отримаємо значення ККД теплового двигуна.
4. Щоб обчислити температуру чаю в термосі після певного часу, ми можемо скористатися експериментальним законом охолодження, який лежить в основі формули Ньютона для охолодження:
\[T = T_0 + (T_s - T_0)e^{-kt}\]
де \(T\) - температура чаю в певний момент часу, \(T_0\) - початкова температура чаю, \(T_s\) - температура оточуючого середовища, \(k\) - коефіцієнт охолодження і \(t\) - час.
Ми знаємо, що \(T_0 = 90^\circ C\), \(T_s\) - температура otочуючого середовища (яка не надається в умові), \(t\) - певний час, а \(k\) можна визначити за допомогою експеримента.
Тому, без цих важливих даних, ми не можемо точно обчислити температуру чаю після певного часу в термосі.
\[Q_{\text{ал}} + Q_{\text{в}} = 0\]
де \(Q_{\text{ал}}\) - тепло, яке отримує алюмінієвий циліндр, а \(Q_{\text{в}}\) - тепло, яке віддає вода.
Враховуючи, що \(Q = mc\Delta T\), де \(m\) - маса, \(c\) - теплоємність і \(\Delta T\) - зміна температури, ми можемо записати:
\[m_{\text{ал}}c_{\text{ал}}(T_{\text{к}} - T_{\text{ал}}) + m_{\text{в}}c_{\text{в}}(T_{\text{к}} - T_{\text{в}}) = 0\]
Підставивши дані з умови задачі (\(m_{\text{ал}} = 1.75 \, \text{кг}\), \(T_{\text{в}} = 25^\circ C\), \(c_{\text{ал}} = 0.9 \, \text{кДж/кг}^\circ C\), \(c_{\text{в}} = 4.18 \, \text{кДж/кг}^\circ C\), \(m_{\text{в}} = 2.3 \, \text{кг}\)), ми можемо розв"язати рівняння.
\[1.75 \cdot 0.9 \cdot (100 - T_{\text{ал}}) + 2.3 \cdot 4.18 \cdot (100 - 25) = 0\]
Після розв"язання цього рівняння ми отримаємо значення \(T_{\text{ал}}\), яка є шуканою найнижчою температурою.
2. Для визначення матеріалу бруска ми використовуємо формулу теплоємності:
\[Q = mc\Delta T\]
де \(Q\) - тепло, \(m\) - маса, \(c\) - теплоємність і \(\Delta T\) - зміна температури.
Ми знаємо, що \(Q = 13.2 \, \text{кДж}\), \(m = 300 \, \text{г}\), \(\Delta T = 150 - 40 = 110^\circ C\). Шукаємо \(c\) для матеріалу бруска.
\[13.2 = 0.3 \cdot c \cdot 110\]
Розв"язавши це рівняння, ми отримаємо значення \(c\), яке дозволить нам визначити матеріал бруска.
2. ККД теплового двигуна (Коефіцієнт Корисної Дії) визначається за формулою:
\[\text{ККД} = \frac{\text{Виконана робота}}{\text{Отримане тепло}} = \frac{200 \, \text{Дж}}{300 \, \text{Дж}}\]
Обчислюючи це вираз, ми отримаємо значення ККД теплового двигуна.
4. Щоб обчислити температуру чаю в термосі після певного часу, ми можемо скористатися експериментальним законом охолодження, який лежить в основі формули Ньютона для охолодження:
\[T = T_0 + (T_s - T_0)e^{-kt}\]
де \(T\) - температура чаю в певний момент часу, \(T_0\) - початкова температура чаю, \(T_s\) - температура оточуючого середовища, \(k\) - коефіцієнт охолодження і \(t\) - час.
Ми знаємо, що \(T_0 = 90^\circ C\), \(T_s\) - температура otочуючого середовища (яка не надається в умові), \(t\) - певний час, а \(k\) можна визначити за допомогою експеримента.
Тому, без цих важливих даних, ми не можемо точно обчислити температуру чаю після певного часу в термосі.
Знаешь ответ?