Зборнік задач па фізіцы
8 клас
Памер: 144с.
Мінск 2012
102. * У адной шклянцы знаходзіцца вада, у другой — алей. Масы і тэмпературы абедзвюх вадкасцей роўныя. У шклянкі апус-каюць нагрэтыя да аднолькавай тэмпературы стальныя цыліндры, масы якіх аднолькавыя. Вызначце, ці будуць у выніку цеплаабмену аднолькавыя: а) тэмпературы цыліндраў; б) тэмпературы вадкас-цей; в) змяненні ўнутранай энергіі цыліндраў і вадкасцей.
103. Якую тэмпературу меў лёд масай т1 = 100 г, калі пры яго ахаладжэнні да тэмпературы t2 = -20 °C вылучылася такая ж колькасць энергіі, якой валодае гіра масай т2 = 1,0 кг, паднятая на вышыню /г = 210 м адносна паверхні Зямлі?
104. Вызначце масу цела, патэнцыяльная энергія якога на вышыні A = 1,0 м адносна паверхні Зямлі роўна энергіі, якая вылучаецца кіпенем аб'ёмам V = 200 мл пры яго ахаладжэнні да тэмпературы t2 = 20 °C.
105. * На адной з дзвюх аднолькавых электраплітак награваецца вада масай mt = 1,0 кг, на другой — алей масай т2- 1,0 кг. За некаторы час тэмпература вады павялічылася ад І! = 20 °C да t2 = 50 °C. Да якой тэмпературы нагрэўся алей за гэты ж час, калі пачатковыя тэмпературы рэчываў былі роўныя? Страты цеплаты не прымаць да ўвагі.
106. * Пры разліках часта выкарыстоўваюць велічыню, роўную здабытку ўдзельнай цеплаёмістасці рэчыва і масы цела, — цепла-ёмістасць цела (С = cm). У чым яна вымяраецца? Які яе фізічны сэнс? Ці будуць аднолькавыя цеплаёмістасці двух кавалкаў жалеза рознай масы? А ўдзельныя цеплаёмістасці?
107. * Ваду аб’ёмам V = 500 мл, узятую пры тэмпературы tA = 80,0 °C, улілі ў кубак, тэмпература якога t2 = 20,0 °C. Пры гэтым тэмпература вады панізілася на А£ = 4,00 °C. Вызначце цеплаёмістасць кубка. Ці можна па прыведзеных даных знайсці масу кубка?
16
108. * Дзве вадкасці з аднолькавай цеплаёмістасцю, якія маюць розныя масу (m2 = Зт() і тэмпературу (^ = 2t2), змяшалі ў кала-рыметры. Якой стане канчатковая тэмпература сумесі? Лічыць тэмпературу tt вядомай.
109. * Выкарыстоўваючы графікі залежнасці тэмпературы рэчы-ваў масай m = 1,0 кг ад колькасцей цеплаты, якія ім надаюцца (мал. 10), вызначце: а) для якіх рэчываў пабудаваны графікі; б) пачатковыя тэмпературы рэчываў.
110. Выкарыстоўваючы графік залежнасці тэмпературы газы ад колькасці цеплаты, якая ёй надаецца (мал. 11), вызначце масу газы.
17
111. Молат масай ml = 600 кг падае на стальную пліту масай т2 = Ю кг, знаходзячыся над плітой на вышыні h = 5,0 м. На колькі градусаў нагрэецца пліта пры ўдары, калі на яе награванне ідзе г = 40 % механічнай энергіі молата?
112. 3 якой вышыні адносна бетоннай падлогі павінен упасці свінцовы шарык, каб тэмпература шарыка павялічылася на At - 1,0 °C? Лічыць, што на награванне ідзе г = 60 % механічнай энергіі шарыка.
113. Якую масу вады, тэмпература якой tj = 90 °C, трэба ўліць у ваду масай т2 = 7,0 кг, якая мае тэмпературу (2 = 10 °C, каб канчатковая тэмпература стала роўнай: а) ? = 20 °C; б) ^ = 40 °C; в) f = 60 °C?
114. Двум кубікам аднолькавай масы, вырабленым з розных матэрыялаў, перадалі аднолькавыя колькасці цеплаты. Тэмпература першага кубіка павялічылася на Att = 5,0 °C, другога - наЛ(2 = 9,0 °C. Якая суадносіна іх удзельных цеплаёмістасцей? 3 якога матэрыялу выраблены другі кубік, калі першы кубік жалезны?
115. Які аб'ём займае машыннае масла ў каністры, калі пры павелічэнні яго тэмпературы на А^ = 5,0 °C паглынаецца такая ж колькасць цеплаты, якая патрабуецца для павелічэння тэмпе-ратуры вады масай т2 = 5,0 кг на At2 = 1,8 °C ? Шчыльнасць масла кг Лж
рм = 900—. Удзельная цеплаемістасць масла см = 1670----—.
м кг • С
116. Паміж дзвюма цаглінамі, якія маюць тэмпературу t{ = 20 °C, паклалі трэцюю, нагрэтую да тэмпературы t2 = 80 °C. Лічачы масу цаглін аднолькавай і не прымаючы да ўвагі страты цеплаты, вы-значце, якая ўсталявалася тэмпература цаглін.
117. Якую колькасць цеплаты атрымлівае заціснуты ў руцэ шкляны шарык масай m = 20 г, які мае пакаёвую тэмпературу? Ці будзе тут справядліва ўраўненне цеплавога балансу? Чаму?
118. * У якім выпадку гарачая кава астудзіцца больш за адзін і той жа час: калі ў яе адразу ўліць малако і пачакаць некаторы час ці, пачакаўшы гэты ж час, уліць малако? Чаму?
119. * Якой масы трэба вырабіць медны брусок, каб яго цепла-ёмістасць была такая ж, як цеплаёмістасць алюмініевага бруска масай mj = 1,0 кг?
18
120. * Адзін літр вады пры тэмпературы £t = 50 °C уліваюць у каструлю, якая мае тэмпературу t2 = 20 °C і цеплаёмістасць С = 0,80 кДж. He прымаючы да ўвагі страты цеплаты ў наваколь-°С
нае асяроддзе, вызначце канчатковую тэмпературу вады. Чаму роўна маса каструлі, калі яна выраблена з алюмінію?
121. * У ванну налілі гарачую ваду аб'ёмам Vt = 50 л, тэмпература якой t{ = 80 °C, і халодную — аб'ёмам У2 = 120 л з тэмпературай t2 = 20 °C. Вызначце канчатковую тэмпературу вады ў ванне, калі страты на награванне навакольнага асяроддзя склалі г = 20 % колькасці цеплаты, аддадзенай гарачай вадой.
122. * Электрачайннк з вадой награваецца ад тэмпературы t{ = 70 °C да тэмпературы t2 = 80 °C за прамежак часу Tt = 3,0 мін, а астывае ад тэмпературы t3 = 80 °C да тэмпературы Г4 = 70 °C за прамежак часу т2 = 9,0 мін. Якая частка колькасці цеплаты, якая вылучаецца спіраллю чайніка пры награванні вады, рассейваецца ў навакольнае асяроддзе? Магутнасць цеплавых страт лічыць пастаяннай.
123. 3 аднолькавай вышыні ўпалі на зямлю медны і жалезны шары аднолькавай масы. Які з шароў пры ўдары нагрэўся да больш высокай тэмпературы?
124. а Ацаніце колькасць цеплаты, якую неабходна надаць паветру ў вашым пакоі, каб павялічыць яго тэмпературу на . . < кДж
Д^ = 1 С. Удзельная цеплаемістасць паветра с = 1-.
кг • °C
125. а Ацаніце колькасць цеплаты, якая вылучаецца пры аха-ладжэнні вады, што запаўняе ванну, на At = 1 °C.
5
Гарэнне. Удзельная цеплата згарання паліва
Пытанні для самакантролю
• Якую велічыню называюць удзельнай цеплатой згарання паліва?
• Як вызначаецца колькасць цеплаты, якая вылучылася пры поў-ным згаранні паліва?
Прыклады рашэння задач
Прыклад 1. Пры поўным згаранні ў печы некаторай масы коксу і торфу вылучылася Q = 105,9 МДж цеплаты. Якая маса коксу згарэла, калі вядома, што яна была ў 3 разы большая за масу торфу?
Дадзена: Q = 105,9 МДж = = 1,059 • 108 Дж тк = ЗтТ о =3,03- 107 —
9т= !>5 • КГ 10’^ кг
^к - ?
Рашэнне.
Колькасць цеплаты Q, якая вылучылася, — гэта сума колькасцей цеплаты ад згарання коксу (Q0 і торфу (Q2).
Q = Qi + Q2; Qi = ^к> Q2 = яТтт-
Па ўмове — = 3, тады т = —. ту 3
т
Такім чынам, 0 = am + a —^;
3Q .
тк = 7--—---’
3?к + 9Т
= 3 ■ 1,059 108Дж
3-3,03-Ю7 Дж+ 1,5-107 Дж кг кг
Адказ: тк = 3 кг.
20
Прыклад 2. У аўтамабільным рухавіку за прамежак часу f = 10 с згарае дызельнае паліва масай т = 24 г. Якую карысную магутнасць развівае рухавік аўтамабіля, калі яго каэфіцыент карыснага дзеяння (ККДз) р = 40 %?
Дадзена:
Рашэнне.
t = 10 с
т = 24 г = 0,024 кг р = 40 % = 0,40
? = 4,2 • 107 — кг
Па азначэнні ККДз р = —— ^вык
Карысная работа Лкар = P^t.
Выкананая работа ЛВЬІК = Q3r; <2)Г = qm.
р - ? кар
кар
Р t
Тады г| = кар , адкуль qm
0,40 • 4,2 -107 ^ 0,024 кг
______________кг___________
10 с
р = W2 кар t
40 кВт.
Адказ: Р = 40 кВт.
126. Што азначае сцвярджэнне: «Удзельная цеплата згарання бензіну ў тры разы большая за ўдзельную цеплату згарання торфу»?
127. Пры згаранні сухіх ці сырых бярозавых дроў аднолькавага аб'ёму вылучыцца большая колькасць цеплаты? Чаму?
128. Якая колькасць цеплаты вылучаецца пры поўным згаранні газы масай т = 0,50 кг?
129. Вызначце масу пораху, пры поўным згаранні якога вылу-чаецца колькасць цеплаты <2 = 1,5 Дж.
130. Пры поўным згаранні некаторага паліва масай т = 0,25 кг вылучылася колькасць цеплаты <2=10 МДж. Якое паліва згарэла?
131. Якую масу торфу трэба спаліць, каб атрымаць такую ж колькасць цеплаты, якая вылучаецца пры поўным згаранні нафты масай mt = 10 кг?
132. * Пры спальванні сумесі, якая складаецца з бурага вугалю і каменнага вугалю маркі А-І, вылучылася колькасць цеплаты <2 = 78,2 МДж. Якая маса бурага вугалю ўтрымлівалася ў сумесі, калі вядома, што яна была ў 2 разы большая за масу каменнага?
21
133. Які аб'ём прыроднага газу згарае ў газавай гарэлцы кухон-най пліты пры награванні вады аб'ёмам V] = 10 л ад тэмпературы ?! = 20 °C да тэмпературы ?2 = 100 °C, калі на награванне вады ідзе г = 60 % энергіі, якая вылучаецца пры згаранні?
134. Пры поўным згаранні некаторага паліва масай т = 280 г вылучаецца колькасць цеплаты, дастатковая для награвання ва-ды аб'ёмам V = 20 л ад тэмпературы t( = 0 °C да тэмпературы ?2 = 100 °C. Якое гэта паліва?
135. Вызначце ўдзельную цеплату згарання этылавага спірту, калі вядома, што пры поўным згаранні яго масы w? = 1,05 г вы-лучаецца колькасць цеплаты, роўная колькасці цеплаты, неаб-ходнай для награвання кавалка лёду аб'ёмам V = 3,0 дм3 ад тэм-пературы ^1 = -10 °C да тэмпературы ?2 = -5,0 °C.
136. Які мінімальны аб'ём бензіну павінен згарэць, каб вылуча-най колькасці цеплаты хапіла на награванне вады масай т = 1,0 т на At = 10 °C?
137. Пры поўным згаранні газы аб'ёмам V = 1,00 л вылучаецца колькасць цеплаты Q = 34,5 МДж. Вылічыце шчыльнасць газы.
138. Вызначце масу паддона цэглы, які на вышыні h = 10 м адносна паверхні Зямлі валодае патэнцыяльнай энергіяй, роўнай па велічыні энергіі, якая вылучаецца пры поўным згаранні пораху масай 7«! = 10 г.
139. Ці дастаткова для павелічэння тэмпературы вады аб'ёмам V = 10 л на At = 1,0 °C колькасці цеплаты, якая вылучылася пры поўным згаранні масы т= 1,0 г: а) этылавага спірту; б) бензіну?
140. Вызначце масу стальной загатоўкі, для награвання якой ад тэмпературы t{ = 50,0 °C да тэмпературы ?2 = 300 °C у печы спалілі кокс масай т - 1,00 кг. Страты цеплаты не прымаць да ўвагі.
141. Выкарыстоўваючы графікі залежнасці колькасці цеплаты, якая вылучаецца пры поўным згаранні паліва, ад масы паліва (мал. 12), вызначце, для якіх відаў паліва пабудаваны гэтыя гра-фікі, і вылічыце колькасць цеплаты, якая вылучаецца пры згаранні масы т = 2,2 кг кожнага паліва.
142. Лікавае значэнне якой фізічнай велічыні можна вызначыць, вылічыўшы плошчу зафарбаванай фігуры (мал. 13)? Для якога паліва пабудаваны графік?
22
Мал. 12
143. У якіх суадносінах трэба ўзяць масы бензіну і этылавага спірту, каб колькасці цеплаты, якія вылучыліся пры іх поўным згаранні, былі аднолькавыя?