1. Определите сколько теплоты выделится при охлаждении 5 кг золота с 50 до 5 градусов. 2. Сколько горячей воды

Тема вопроса: Тепловые расчеты

Разъяснение:
1. Для решения данной задачи воспользуемся формулой для расчета количества выделяемой теплоты:
Q = m * c * ΔT,
где Q - количество выделяемой теплоты, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.
В данной задаче:
m = 5 кг, c = 0.129 Дж/(г * °C), ΔT = (50 - 5) °C.
Подставим значения в формулу:
Q = 5 кг * 0.129 Дж/(г * °C) * (50 - 5) °C = 5 * 0.129 * 45 = 32.625 Дж.
Таким образом, при охлаждении 5 кг золота с 50 до 5 градусов выделится 32.625 Дж теплоты.

2. Для решения данной задачи также воспользуемся формулой для расчета количества выделяемой теплоты:
Q = m * c * ΔT.
Нужно найти массу горячей воды, которую необходимо добавить.
Переведем 2 л холодной воды в граммы: 2 л * 1000 г/л = 2000 г.
Для воды будет использоваться удельная теплоемкость c = 4.186 Дж/(г * °C).
Подставим значения в формулу:
Q1 = (2000 г + m) * 4.186 Дж/(г * °C) * (25 - 10) °C,
Q2 = m * 4.186 Дж/(г * °C) * (100 - 25) °C,
где Q1 - количество теплоты, которое мы получаем от горячей воды, Q2 - количество теплоты, которое передается холодной воде.
Таким образом, необходимо решить уравнение Q1 = Q2:
(2000 г + m) * 4.186 * (25 - 10) = m * 4.186 * (100 - 25).
После раскрытия скобок и сокращений, получим:
4.186 * 2000 * 15 + 4.186 * m * 15 = 4.186 * m * 75.
62790 + 62.79m = 313.95m.
313.95m - 62.79m = 62790.
251.16m = 62790.
m ≈ 250 г.
Таким образом, нужно добавить примерно 250 горячей воды.

3. Для решения данной задачи нам необходимо узнать, какое количество угля нужно сжечь для получения определенного количества тепла. Подходящей формулой для этой задачи будет формула Жоуля-Ланжевена:
Q = m * C,
где Q - количество теплоты, m - масса вещества, C - теплоемкость вещества.
В данной задаче необходимо найти m.
Подставим значения в формулу:
10000000 Дж = m * C.
C для каменного угля составляет около 34 Дж/(г * °C).
10000000 Дж = m * 34 Дж/(г * °C).
m = 10000000 Дж / 34 Дж/(г * °C) ≈ 294117 г.
Таким образом, для получения 10000000 Дж тепла необходимо сжечь около 294117 г каменного угля.

4. Для решения данной задачи также воспользуемся формулой для расчета количества выделяемой теплоты:
Q = m * c * ΔT.
Необходимо найти Q, используя известные значения.
m = 2 кг + 200 г = 2.2 кг,
c = 4.186 Дж/(г * °C),
ΔT = 100 - 20 °C.
Q = 2.2 кг * 4.186 Дж/(г * °C) * (100 - 20) °C ≈ 798.96 Дж.
Таким образом, для закипания воды в алюминиевом чайнике потребуется примерно 798.96 Дж теплоты.

Совет:
- Обратите внимание на правильное подставление единиц измерения в формулы, чтобы получить результат в нужной единице.
- Возможно использование таблиц с удельными теплоемкостями различных веществ для упрощения расчетов.

Задание:
1. Определите сколько теплоты выделится при охлаждении 10 кг железа с 70 до 20 градусов.
2. Сколько горячей воды с температурой 90 градусов нужно добавить к 3 л холодной воды с температурой 15 градусов, чтобы температура стала 40 градусов?
3. Какое количество дров нужно сжечь для получения 500000 Дж тепла? Удельная теплоемкость древесины составляет 18 Дж/(г * °C).
4. Чтобы вода в чугунном котле закипела, сколько теплоты необходимо? Чугунный котел имеет массу 5 кг и содержит 3 л воды с температурой 25 градусов, и его поместили на газовую плиту.