Внутренняя энергия и теплота
1) На сколько градусов повысилась температура 200 г куска олова, если его внутренняя энергия увеличилась на 2,3 кДж?
1) На сколько градусов повысилась температура 200 г куска олова, если его внутренняя энергия увеличилась на 2,3 кДж?
2) Какое количество древесного угля необходимо сжечь, чтобы выделилось 1020 МДж энергии?
3) На сколько кДж увеличится внутренняя энергия 0,5 кг куска олова при плавлении, если его начальная температура составляет 32°С?
4) Какое количество теплоты потребуется для превращения 2 кг льда при -10°С в воду и последующего нагревания полученной воды до 30°С?
2) Какое количество древесного угля необходимо сжечь, чтобы выделилось 1020 МДж энергии?
3) На сколько кДж увеличится внутренняя энергия 0,5 кг куска олова при плавлении, если его начальная температура составляет 32°С?
4) Какое количество теплоты потребуется для превращения 2 кг льда при -10°С в воду и последующего нагревания полученной воды до 30°С?
22.12.2023 06:59
Написать свой ответ:
Пояснение: Внутренняя энергия - это энергия, которую обладает тело вследствие движения его атомов и молекул. Она может изменяться при изменении температуры или при совершении работы над телом.
1) Для решения этой задачи мы используем уравнение: ΔQ = mCΔT, где ΔQ - изменение внутренней энергии, m - масса тела, C - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры. Заменяя значения в формулу, получаем: ΔQ = 0,2 кг * 2,3 кДж = 0,46 кДж. Поскольку по условию задачи внутренняя энергия увеличилась, значение ΔQ будет положительным. Таким образом, температура повысилась на 0,46/0,2 = 2,3°С.
2) Здесь мы используем формулу: Q = mCΔT, где Q - выделившаяся энергия, m - масса вещества, C - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры. Заменяя значения, получаем: 1020 МДж = m * C * ΔT. Для древесного угля удельная теплоемкость составляет примерно 30 МДж/кг. Решая уравнение, получаем m = 34 кг.
3) Мы используем формулу ΔQ = mCΔT, где ΔQ - изменение внутренней энергии, m - масса тела, C - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры. Заменяя значения, получаем: ΔQ = 0,5 кг * C * (T - 32), где T - конечная температура при плавлении. Поскольку при плавлении температура олова остается постоянной и равна точке плавления (232°С), ΔQ = 0. Таким образом, ΔT = T - 32 = 232 - 32 = 200°С.
4) Здесь мы сначала рассчитываем количество теплоты, необходимое для превращения льда при -10°С в воду при 0°С, затем рассчитываем количество теплоты для нагревания воды до 30°С. Для каждого шага мы используем формулу Q = mCΔT. Подставляя значения, получим:
- Для превращения льда в воду: Q1 = 2 кг * 334 кДж/кг/°С * (0 - (-10)) = 6680 кДж.
- Для нагревания воды: Q2 = 2 кг * 4186 кДж/кг/°С * (30 - 0) = 251,160 кДж.
Таким образом, общее количество теплоты будет Q = Q1 + Q2 = 6680 + 251160 = 257840 кДж.
Совет: Для лучшего понимания этих понятий рекомендуется ознакомиться с определениями, примерами и упражнениями в учебнике по физике.
Дополнительное задание: На сколько градусов изменится температура 500 г воды, если ее внутренняя энергия увеличится на 2,36 кДж? Удельная теплоемкость воды составляет 4,18 кДж/кг/°С.