Вариант 1: 1. Какой будет изменение температуры воды весом 50 г, когда в нее опустят кусок меди весом 500 г, который
Вариант 1:
1. Какой будет изменение температуры воды весом 50 г, когда в нее опустят кусок меди весом 500 г, который остывает в воде от 80 до 20 °C?
2. Какое количество теплоты высвободится при полном сгорании 4 л керосина?
3. Почему ручной насос нагревается при накачивании велосипедной шины? Объясните.
20.12.2023 02:02
Описание:
1. Для решения этой задачи нам понадобятся знания о теплоемкости и теплопроводности веществ. Если медь потеряет тепло от 80 до 20 °C, то оно передастся воде и изменит ее температуру.
При решении этой задачи можно использовать формулу теплопроводности:
Q = k * m * ΔT / d,
где Q - количество переданного тепла, k - коэффициент теплопроводности материала, m - масса меди, ΔT - изменение температуры меди, d - расстояние между медью и водой (можно считать равным нулю, так как они соприкасаются).
2. Для расчета количества высвобождаемого тепла при сгорании 4 л керосина можно использовать формулу:
Q = Qкоэфф * V * Пл,
где Qкоэфф - теплота сгорания керосина, V - объем керосина, Пл - плотность керосина.
3. Ручной насос нагревается при накачивании велосипедной шины из-за трения, возникающего между движущимся воздухом и насосом. При сжатии воздуха в насосе возникает дополнительное давление и нагревание воздуха, так как часть механической энергии переходит в тепловую энергию. Этот процесс называется адиабатическим нагревом. Таким образом, трение вызывает нагревание насоса.
Пример:
1. Используя формулу теплопроводности и известные значения, можно рассчитать изменение температуры воды при опускании меди в нее.
2. Подставив в формулу известные значения теплоты сгорания керосина и его объема, можно рассчитать количество высвобождаемого тепла.
3. Пояснив принцип адиабатического нагрева при накачивании воздуха в велосипедную шину, можно объяснить почему ручной насос нагревается при этой операции.
Совет:
Для лучшего понимания этих физических процессов, рекомендуется изучить темы теплопроводности, теплоемкости, адиабатического нагрева и трения. Также полезно ознакомиться с основными формулами и принципами этих тем.
Задача для проверки:
Рассчитайте изменение температуры воды весом 100 грамм, когда в нее опустят кусок железа весом 250 грамм, который остывает от 90 °C to 30 °C (примените формулу теплопроводности).