1. Сколько теплоты, Q, получила алюминиевая заготовка массой 200 грамм после нагрева до температуры 510 0С? Какая была
1. Сколько теплоты, Q, получила алюминиевая заготовка массой 200 грамм после нагрева до температуры 510 0С? Какая была начальная температура заготовки, tн?
2. Сколько количество теплоты необходимо затратить, чтобы превратить 50 кг кипящей воды в пар?
3. Если тепловая машина совершает полезную работу 80 Дж и имеет КПД 40%, сколько теплоты она получает?
4. При измерении относительной влажности воздуха в котельной, папа заявил, что она равна 50%. Саша решил это проверить. Какое показание дал сухой термометр?
19.11.2023 23:33
Пояснение:
1. Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать формулу для расчета теплоты, которая выражается как Q = mcΔT, где Q - теплота, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры.
По условию задачи дана масса алюминиевой заготовки (200 г) и ее конечная температура (510 °C). Также предполагается, что удельная теплоемкость алюминия равна 0,897 Дж/(г·°C).
Подставив значения в формулу, получаем Q = 200 г * 0,897 Дж/(г·°C) * (510 °C - tн), где tн - начальная температура заготовки, которую мы должны определить. Решаем уравнение относительно tн и находим ее значение.
2. Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для расчета теплоты, выраженную как Q = mL, где Q - теплота, m - масса вещества, L - удельная теплота парообразования.
Удельная теплота парообразования воды составляет около 2260 кДж/кг. По условию задачи, масса кипящей воды равна 50 кг. Подставив значения в формулу, получаем Q = 50 кг * 2260 кДж/кг. Вычисляем значение Q, чтобы определить количество теплоты, которое необходимо затратить для превращения воды в пар.
3. Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать формулу для КПД (коэффициента полезного действия), которая выражается как η = (Wполезная / Qвхода) * 100%, где η - КПД, Wполезная - полезная работа, Qвхода - поглощенная теплота.
По условию задачи дано значение полезной работы (80 Дж) и КПД (40%). Подставив значения в формулу, мы получаем 40% = (80 Дж / Qвхода) * 100%. Решаем уравнение относительно Qвхода и находим значение поглощенной теплоты.
4. Относительная влажность воздуха - это отношение фактического давления водяного пара к насыщенному давлению водяного пара при данной температуре.
В данной задаче нам не даны значения давления воздуха и насыщенного давления водяного пара, поэтому мы не можем определить точное показание сухого термометра. Требуется дополнительная информация для решения этой задачи.
Доп. материал:
1. Задача: Сколько теплоты, Q, получила алюминиевая заготовка массой 200 грамм после нагрева до температуры 510 0С? Какая была начальная температура заготовки, tн?
Ответ: Чтобы решить эту задачу, используем формулу Q = mcΔT, где Q - теплота, m - масса, c - удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры.
Подставляя значения, получаем Q = 200 г * 0,897 Дж/(г·°C) * (510 °C - tн). Мы должны решить это уравнение относительно tн, чтобы найти начальную температуру заготовки.
Совет: Для успешного решения задач по теплоте и тепловым процессам рекомендуется систематически изучать удельные теплоемкости различных веществ, удельную теплоту парообразования и правила применения соответствующих формул. Также полезно разбирать разнообразные примеры задач и выполнять практические упражнения.
Дополнительное задание:
1. Кусок меди массой 500 г был охлажден от начальной температуры 800°C до конечной температуры 20°C. Какое количество теплоты меди было отнято?
2. Сколько теплоты будет поглощено 2 кг воды, если ее температура повысится от 20°C до 50°C? Удельная теплоемкость воды равна 4,18 кДж/(кг·°C).
3. Водяной котел поглощает 1500 Дж теплоты и совершает полезную работу 300 Дж. Определите КПД этого котла.
4. При нагревании 1 кг воды от 20°C до 100°C, сколько количество теплоты необходимо затратить? Удельная теплоемкость воды равна 4,18 кДж/(кг·°C).
Объяснение:
1. Для решения первой задачи, мы можем использовать формулу для расчета теплоты: Q = mcΔT, где Q - теплота, m - масса алюминиевой заготовки, c - удельная теплоемкость алюминия, ΔT - изменение температуры. Из задачи известны масса заготовки m = 200 г и конечная температура T = 510 ° C. Начальная температура, tн, должна быть найдена. Так как мы знаем начальную и конечную температуру, можно использовать формулу для изменения температуры: ΔT = T - tн. Подставив значения в формулу, можно решить задачу.
2. Во второй задаче, чтобы превратить 50 кг воды в пар, нам нужно знать количество теплоты, необходимое для испарения воды (теплота испарения). Для этого можно использовать формулу: Q = mL, где Q - теплота, m - масса вещества, L - удельная теплота испарения. Удельная теплота испарения воды составляет примерно 2 260 000 Дж/кг. Подставив значения в формулу, можно решить задачу.
3. Чтобы решить третью задачу, нужно использовать формулу для КПД (коэффициента полезного действия) тепловой машины: η = W / Q1, где η - КПД, W - полезная работа, Q1 - теплота, полученная тепловой машиной. Из задачи известна полезная работа W = 80 Дж и КПД η = 0.40. Мы должны найти теплоту Q1. Подставив значения в формулу для КПД, можно решить задачу.
4. В четвертой задаче, если относительная влажность воздуха составляет 50%, это означает, что воздух содержит половину максимального количества водяного пара при данной температуре. По таблицам можно найти соответствующее значение насыщенного давления пара и использовать формулу для расчета относительной влажности. Однако, для решения задачи нужно знать температуру воздуха и таблицу соответствия температуры насыщенного давления пара.
Например:
1. Q = mcΔT, m = 200 г, T = 510 °C, tн = ?
2. Q = mL, m = 50 кг, L = 2 260 000 Дж/кг
3. η = W / Q1, W = 80 Дж, η = 0.40, Q1 = ?
4. Относительная влажность = 50%, температура = ?, показание сухого термометра = ?
Совет:
- Для лучшего понимания материала по теплоте и теплообмену, рекомендуется изучение основных понятий, таких как теплота, удельная теплоемкость, удельная теплота испарения и КПД тепловых машин.
- Также полезно ознакомиться с различными примерами задач и их решениями для закрепления понимания.
Задача для проверки:
Задача: Сколько теплоты необходимо передать алюминиевому стержню массой 500 г, чтобы его температура изменилась с начальной 20 °C до конечной 50 °C? Удельная теплоемкость алюминия равна 0,9 Дж/г·°C. (Ответ: Q = 135 Дж)