1) Сколько теплоты было использовано для нагревания 2 кг воды с 20°C до кипения, если 0,5 кг превратилось в пар?

Тема: Теплота и КПД

Разъяснение:

1) Чтобы решить эту задачу, мы используем формулу для вычисления количества теплоты, используемой для изменения температуры вещества:

Q = m * c * ΔT,

где Q - количество теплоты (Дж), m - масса вещества (кг), c - удельная теплоемкость вещества (Дж/кг*°C), ΔT - изменение температуры (°C).

В данной задаче, у нас есть 2 кг воды, так что m = 2 кг. Мы хотим нагреть воду с 20°C до кипения, что означает ΔT = 100°C (температура кипения воды). Удельная теплоемкость воды равна 4,18 Дж/кг*°C.

Итак, подставляем значения в формулу и решаем:

Q = 2 кг * 4,18 Дж/кг*°C * 100°C = 836 Дж.

Таким образом, для нагревания 2 кг воды с 20°C до кипения было использовано 836 Дж теплоты.

2) КПД (коэффициент полезного действия) двигателя определяется как отношение полезной работы, которую совершает двигатель, к количеству теплоты, полученной сгоранием топлива. Математически это можно записать следующим образом:

КПД = полезная работа / теплота сгорания.

Для вычисления КПД, нам нужно знать полезную работу, которую совершил двигатель, а также количество теплоты сгорания топлива.

У нас есть информация, что использовано 0,5 кг горючего и что теплота сгорания известна, однако нам не дано значения полезной работы. Поэтому, без дополнительной информации, мы не можем вычислить КПД двигателя.

Пример:
1) Для нагревания 3 кг воды с 10°C до кипения используется 1250 Дж теплоты. При этом, 0,75 кг превращается в пар. Сколько теплоты было использовано для превращения воды в пар?
2) В двигателе внутреннего сгорания было использовано 1 кг горючего. Теплота сгорания составляет 20000 Дж. Полезная работа двигателя - 8000 Дж. Каков его КПД?

Совет:
1) Чтобы успешно решать задачи, связанные с теплотой и КПД, важно хорошо понимать основные понятия и формулы, связанные с этой темой. Регулярное повторение и практика помогут закрепить знания и улучшить навыки решения подобных задач.
2) При решении задач на вычисление КПД обратите внимание на данные, которые вам предоставлены. Убедитесь, что у вас есть все необходимые значения, чтобы провести правильные вычисления.

Задание для закрепления:
1) Сколько теплоты необходимо, чтобы нагреть 1 кг меди с 20°C до 100°C? Удельная теплоемкость меди составляет 0,39 Дж/г°C.
2) Водонагреватель использует 2 кг воды с начальной температурой 15°C для обогрева дома. Если вода охлаждается до 10°C в процессе обогрева, сколько теплоты было использовано? Удельная теплоемкость воды равна 4,18 Дж/г°C.