Зборнік задач па фізіцы
8 клас
Памер: 144с.
Мінск 2012
45. (э) Прыцісніце кавалачак фольгі да кардону ці якой-небудзь дошчачкі. Зрабіце ^ = 10 хуткіх рухаў то ў адзін, то ў другі бок. Як змяняюцца тэмпературы фольгі і дошчачкі падчас трэння? Паўтарыце дослед, але зараз зрабіце ^ = 20 рухаў. Як залежыць змяненне ўнутранай энергіі цела ад велічыні выкананай работы?
8
3
Віды цеплаперадачы
Пытанні для самакантролю
• Якія віды цеплаперадачы вы ведаеце?
• Што такое цеплаправоднасць?
• Што такое канвекцыя?
• Які від цеплаперадачы магчымы ў вакууме?
• Якія целы летй паглынаюць энергію цеплавога выпраменьвання, а якія — горш?
46. Якая павінна быць тэмпература вады ў ванне, каб пры апусканні ў яе рукі вада не здавалася ні цёплай, ні халоднай?
47. У якім доме, драўляным ці каменным, халадней узімку, калі таўшчыня сцен аднолькавая? А ўлетку? Чаму?
48. Якая з ручак, пластмасавая ці драўляная, навобмацак здаецца халаднейшай? Чаму?
49. Прапануйце найбольш просты і хуткі спосаб параўнання цеплаправоднасці медзі і шкла.
50. Ці можна лёдам нагрэць стальны цвік? Як гэта зрабіць?
51. Чаму халоднай зімой футравае адзенне сагравае?
52. * Чаму вада ў вадаёмах астывае значна хутчэй, чым награ-ваецца?
53. Для чаго раней пры вырабе цэглы ў гліну дабаўлялі сечаную салому?
54. Якія матэрыялы вы выкарыстоўвалі б пры вырабе самароб-нага тэрмаса?
55. Чаму чай у тэрмасе ўсё ж астывае?
56. Ці можна ў тэрмасе захаваць марожанае?
57. Вядома, што расліны суніц гінуць пры тэмпературы t = -20 °C, але калі ўчастак засыпаць снегам, таўшчыня пласта якога d = 5—10 см, то расліна выжывае і пры ніжэйшых тэмпера-турах. Чаму?
9
58. Якое фізічнае тлумачэнне можна даць прыказцы «Многа снегу — многа хлеба»?
59. Паскорыцца ці замарудзіцца раставанне марожанага ў цёплым пакоі, калі яго ўкутаць футрам? Чаму?
60. * Ці ўплываюць на цеплаправоднасць матэрыялу памеры пор у ім?
61. * Цеплаправоднасць цвёрдага алюмінію ў 3 разы большая, чым расплаўленага. Як гэта можна растлумачыць?
62. Чаму на другім паверсе двухпавярховага дома цяплей, чым на першым?
63. Куды трэба ставіць электрычны абагравальнік, каб хутчэй нагрэць паветра ў пакоі: на стол ці на падлогу?
64. Чаму языкі полымя накіроўваюцца ўверх?
65. Чаму вентыляцыйныя адтуліны ў дамах робяць у столі, a не ў падлозе?
66. Чаму вадкасці і газы награваюць знізу?
67. У дзве пасудзіны, якія змяшчаюць роўныя аб'ёмы вады, апусцілі два аднолькавыя кіпяцільнікі так, як паказана на ма-люнку 3. У якой з пасудзін вада нагрэецца хутчэй? Чаму?
68. Пры награванні вады кіпяцільнікам (мал. 4) першы тэрмо-метр паказаў тэмпературу t{ = 30 °C, а другі — t2 = 50 °C. Якімі фізічнымі заканамернасцямі можна растлумачыць розніцу ў па-казаннях тэрмометраў?
69. У якім выпадку рука, знаходзячыся на аднолькавай адлег-ласці ад полымя, саграваецца хутчэй: зверху ці збоку ад яго?
70. Чаму да батарэі цэнтральнага ацяплення адна труба пад-водзіцца зверху, а другая — знізу?
71. * Чаму прамярзанне шыб у «Л^ моцныя маразы пачынаецца знізу, ]ДГ а адтайванне лёду на іх у адлігу — зверху?
Ш W 72. Растлумачце фізічны прынцып
работы «турбіны», паказанай на ма-г^^^™3®®3^ люнку 5.
73. Чаму халадзільнікі часцей за ўсё Мал. 3 афарбоўваюць у белы колер?
10
74. У якім чайніку, белым ці чорным, вада астывае хутчэй?
75. Чаму ў некаторых гарачых краінах людзі носяць цёплае адзенне?
76. Навошта каскі пажарнікаў робяць бліскучымі?
77. Якому, беламу ці чорнаму, пудзелю ўлетку гарачэй? Чаму?
78. Чаму ў гарачыя дні асфальт на дарозе цяплейшы за пясок на абочыне?
79. Чаму батарэі ацяплення і радыяТары халадзільнікаў робяць рабрыстымі?
80. Які з відаў цеплаперадачы адыгрывае асноўную ролю ў на-граванні: а) вады ў чайніку; б) кавалка дроту, адзін канец якога памешчаны ў полымя спіртоўкі; в) каменя, які ляжыць блізка ад вогнішча?
81. Якой стараной, A, В ці С (мал. 6), трэба павярнуць да сонца бак, у якім награваецца вада для паліву раслін, каб яна нагрэлася хутчэй? У які колер трэба пафарбаваць такі бак, каб за ноч вада ў ім астывала як мага менш?
82. Чаму з пункта погляду эканоміі паліва выгодней у дачным доме мець абагравальную печ, а не камін?
83. Калі патрымаць над полымем свечкі драўляны цыліндр, шчыльна загорнуты ў паперу, то папера хутка апальваецца. Гэтага не адбываецца, калі замяніць драўляны цыліндр металічным. Чаму?
84. (э) Параўнайце па сваіх адчуваннях ступень нагрэтасці металічнай і драўлянай
11
лыжак да апускання іх у гарачую ваду, а затым праз 5 мін пасля апускання. Растлумачце розніцу ў адчуваннях у абодвух выпадках. Калі ёсць магчымасць, выканайце гэты ж дослед з пластмасавай і
мельхіёравай лыжкамі.
85. (э) Выкарыстоўваючы прабірку, С^~—_ шклянку з вадой, спіртоўку і запалкі, пра-~~~ вядзіце дослед па параўнанні цеплапра-
v7\ \ воднасцей паветра, вады і шкла. Для гэтага / ^" ў полымя спіртоўкі памясціце прыкладна
на 1 мін сухую прабірку, надзетую на Мал. 7 палец (мал. 7). Пачакаўшы трохі, пакуль
2 прабірка астыне, запоўніце яе на - аб’ёму вадой. Памясціце пра-бірку адкрытым канцом у полымя спіртоўкі (мал. 8) на некалькі мінут. Адкажыце на пытанні: 1) Ці адчувалі вы цяпло падчас награвання прабіркі, запоўненай паветрам? 2) Што можна ска-заць пра цеплаправоднасць паветра? 3) Што можна сказаць пра цеплаправоднасць шкла, з якога зроблена прабірка? 4) Ці адчулі вы награванне вады
ў ніжняй частцы прабіркі пасля награ- * \
вання яе верхняй часткі? Што можна ска- __Ч заць пра цеплаправоднасць вады? Зрабіце___-
вывад пра цеплаправоднасць рэчываў у
розных агрэгатных станах. Мал- 8
4
Разлік колькасці цеплаты пры награванні і ахаладжэнні. Удзельная цеплаёмістасць
Пытанні для самакантролю
• Ад чаго залежыць колькасць цеплаты, неабходная для награвання цела?
• Па якой формуле разлічваецца колькасць цеплаты, якая неабходна для награвання цела ці вылучаецца ім пры ахаладжэнні?
12
• Якую велічыню называюць удзельнай цеплаёмістасцю?
• Чаму колькасць цеплаты, якая вылучылася пры ахаладжэнні, з'яуляецца адмоўнай велічынёй?
Прыклад рашэння задачы
У латунным каларыметры масай т{ = 100 г знаходзіцца вада масай т2 = 2,0 кг, якая мае тэмпературу Zj = 20 °C. У каларыметр апусцілі стальны брусок, тэмпература якога t2 = 95 °C, пасля чаго вада ў каларыметры нагрэлася да тэмпературы Z = 25 °C. Вызначце масу бруска.
Дадзена:
тх = 100 г = 0,100 кг
т2 = 2,0 кг
Zt = 20 °C
t2 = 95 °C
£ = 25 °C
св = 4200
cCT = 460
Дж кг°С Дж
сл = 380
кг - °C Дж кг-°С
Рашэнне.
У выніку ўсталявання цеплавой раўна-вагі брусок аддаў колькасць цеплаты
і ахаладзіўся ад тэмпературы t2 = 95 °C да тэмпературы Zt = 20 °C. Вада і кала-рыметр атрымалі колькасць цеплаты = = QB + Qл і нагрэліся ад тэмпературы tx = 20 °C да тэмпературы Z = 25 °C. Калі не прымаць да ўвагі цеплавыя страты, то Юад^Оатр-
т — ?
ІОадІ = сст™(*2 - 0; QB = СД^* - fi); Ол = слт^ - Q; ІОадд^Ов + Ол;
CcTm(t2 - Z) = (свт2 + c„mt)(t - t^;
т = (св?тг2 +c,ffl,)(Z-Zi)
cCT(*2 - 0
т =
Дж--2,0кг + 380—-кг °C кг■°C
460 Дж -70 °C
■ 0,10 кг -5,0 °C -----------------= 1,3 кг.
кг°С
Адказ: т= 1,3 кг.
13
86. Якая колькасць цеплаты паглынаецца пры награванні стальной дэталі масай т - 10,0 кг ад тэмпературы ^ = 100 °C да тэмпературы t2 = 150 °C?
87. Якая колькасць цеплаты вылучыцца пры ахаладжэнні вады аб'ёмам V = 200 мл ад тэмпературы ^1 = 90,0 °C да тэмпературы t2 = 30,0 °C?
88. Знайдзіце ўдзельную цеплаёмістасць чыгуну, калі пры ахаладжэнні ад тэмпературы ^ = 130 °C да тэмпературы t2 = 80,0 °C чыгуннай дэталі масай т = 20,0 кг вылучылася колькасць цеплаты Q = 0,550 МДж.
89. Як разумець выраз: «Рэчыва мае вялікую (малую) удзель-ную цеплаёмістасць»?
90. 3 вуліцы ў цёплы пакой унеслі алюмініевы і медны стрыжні аднолькавай масы. Які стрыжань хутчэй нагрэецца да пакаёвай тэмпературы? Чаму?
91. Рэчывы адной і той жа масы, удзельныя цеплаёмістасці якіх прыведзены ніжэй, ахалоджваюцца ад тэмпературы t{ = 20 °C да тэмпературы t2 = 5,0 °C. Якое з рэчываў аддасць пры гэтым найбольшую колькасць цеплаты:
а) золата — 0,13 К^Ж -; б) серабро — 0,25 К|^Ж ;
кг °C кг•°C
в) жалеза — 0,46 К^Ж-; г) алюміній — 0,92 К^Ж ;
кг-°С кг°С
д) вада — 4,2
кДж 9 кг • °C
92. Рэчывам аднолькавай масы, удзельныя цеплаёмістасці якіх прыведзены ніжэй, пры тэмпературы і = 20 °C перадаецца коль-касць цеплаты Q = 100 Дж. Якое з рэчываў нагрэецца да больш высокай тэмпературы:
а) золата — 0,13
в) жалеза — 0,46
кДж кг°С’
кДж . кг°С’
б) серабро — 0,25 КДЖ ; кг • °C
г) алюміній — 0,92 К|^Ж ;
' кг-°С
. . „ кДж „
д) вада - 4,2-----—?
кг • °C
14
93. Знайдзіце масу гліцэрыны, калі пры награванні ад тэмпе-ратуры t, = 10 °C да тэмпературы t2 = 15 °C яна паглынула коль-касць цеплаты Q = 12 кДж.
94. Вызначце шчыльнасць машыннага масла аб'ёмам V= 1,0 л, калі вядома, што для павелічэння тэмпературы на At = 30 °C яму патрабуецца перадаць колькасць цеплаты Q = 45 кДж. Удзельная
4 кДж цеплаемістасць масла с = 1,67 --—.
95. Вызначце аб'ём газы, калі пры перадачы ёй колькасці цепла-ты Q = 34 кДж тэмпература павялічылася на At = 10 °C.
96. На колькі градусаў змянілася тэмпература вады аб'ёмам V = 5,0 л, калі пры гэтым вылучылася колькасць цеплаты Q = 0,21 МДж?
97. Па даных табліцы складзіце тры задачы, запішыце і рашыце іх.
Рэ-чыва Удзельная цепла-ёмістасць г Дж ’ кг °С Маса цела т, кг Пачатковая тэмпера-тура цела *1, °с Канчатковая тэмпература цела f2, °C Змяненне тэмпера-туры цела ДГ, °C Паглынутая (аддадзеная) колькасць цеп-латы |Q|, кДж
? 920 ? 80 20 ? 11
? ? 2,0 — — 300 228
Лёд ? 1,2 ? 0,0 — 25,2
98. На малюнку 9 прадстаўлены графік залежнасці тэмпературы ад часу для трох цел роўнай масы пры аднолькавых умовах на-гравання. Удзельная цеплаёмістасць якога цела большая? Чаму?
99. Да якой тэмпературы нагрэецца ка-валачак волава масай т = 10 г, узяты пры тэмпературы t{ = 20 °C, пры перадачы яму ад паяльніка колькасці цеплаты Q = 57 Дж?
100. Калі пры цеплаабмене двух цел тэм-пература аднаго з іх панізілася на Atj = 10 °C, то ці значыць гэта, што тэмпература другога цела павялічылася таксама на At2 = 10 °C? Чаму?
Мал. 9
15
101. Стальны, свінцовы і алавяны шарыкі, якія маюць пакаёвую тэмпературу, апусцілі ў пасудзіну з гарачай вадой. Масы піарыкаў роўныя. Пасля ўсталявання цеплавой раўнавагі ці будуць адноль-кавыя: а) змяненні тэмпературы шарыкаў; 6) колькасці паглынутай шарыкамі цеплаты; в) змяненні ўнутранай энергіі піарыкаў? Адказ абгрунтуйце.