Зборнік задач па фізіцы: вучэб. дапам. для 8-га кл.
Выдавец: Народная асвета
Памер: 128с.
Мінск 2006
Рашэнне. У працэсе ўстанаўлення цеплавой раўнавагі бру-сок аддаваў цеплату і ахалоджваўся ад 95 °C да 25 °C, а вада і каларыметр атрымлівалі цеплату і награваліся ад 20 °C да 25 °C. Калі не ўлічваць цеплавыя страты, то l^ad = ^атр’
І^аддН ^ст ' ^ (Z2 “ Z)l
Q =Q +Q =с ■ mAt — t.) + с •m.(t — t.).
Тады сст • m(t2- t) = св- m2-(t - t{) + сл- m^t- t{).
св-т2(і-і,) + ся-m^t-tX
Адаульт---------йГо •
4200 ■ 2.0 кг ■ 5,0°С+380 -4=^ ■ 0,100кг ■ 5,0”С
т =-----кг-С-------------------кг-С--------------« J з ^
460 • 70°С
кг- С
39
Рашэнне, аформленае ў стандартным выглядзе:
Дадзена:
Рашэнне:
т{ =100г = 0,100 кг т2 = 2,0 кг
/, = 20°С,/2 = 95°С, / = 25 °C
с =460 ст
Дж кг -°C
с =380 л
Дж кг -°C
Ю \ = с -т (L — /)
Q =с -mAt — t.) Л I' 1 '
IQ l=Q + Q
1 адд' в х л
Сс/ т^2 “ 0 = (с m2+ cmju - Q
(^•^+^•"00-0
т =-------;---;---
Сст (V0
т — ?
4200 ■ 2,0 кг ■ 5,0°C+380-0,100 кг-5,0°С
---------1^--------------кг_С-----------я j з кг
460—---70 °C кг-°С
Адказ:т» 1,3 кг.
м
Прыклад2. Свінцовая куля, якая ляціць са скорасцю 600 —, пападае ў глыбу лёду, якая мае тэмпературу 0 °C, і засядае ў ёй. Якая маса лёду расплавілася, калі на плаўленне пайшло 60 % механічнай энергіі кулі? Тэмпература кулі 120 °C, маса кулі 20 г.
Рашэнне. На плаўленне лёду затрачана цеплата, якая вы-лучылася пры ахаладжэнні кулі, і 60 % кінетычнай энергіі кулі.
Q = Q + 0,6К; Q = km ; 'ііл тах ’ ’ л’
Ш V2
Q =с -т (t -t); К = ~^;
хах св к' к л7’ 2
inv2
km = с • т (t — t) + 0,6------;
Л СВ К ' К Л' ’ 9
^•'«кОк-^)-^^^/. т =-----------------,
X
40
т л
120 -^ • 0,020 кг ■ 120 °C + 0,3-0,020 кг • 36-104 кг • °C с
ч Дж 333-10 — кг
7,4- Ю-Зкг.
Рашэнне, аформленае ў стандартным выглядзе:
Дадзена:
Рашэнне:
tn = 20 г = к
= 0,020 кг
м
v = 600 ~
с
/ = 0”С,/ = 120 °C л ’ к
Q = кт 'ІІЛ л
Q =с ■ m(t — t) ах св к' к л '
• 2 mv
К^Г
с =120 св
Дж
кг-°С
с Дж
1 = 3,33- ю5 — кг
tn V2
"km -с m(t —1) + 0,6——
Л СВ к' К Л' ’ 2
т — ? л
120 ^*L кг-°С т =----------
"V
X
• 0,020 кг • 120°С+ 0,3-0,020 кг- 36- 104
м2 с2
3,33-10° — кг
»7,4 • 10 3 кг = 7,4 г
Адказ: т » 7,4 г. л
234. Якая колькасць цеплаты паглынаецца пры награванні стальной дэталі масай 10 кгад 100 °C да 150 °C?
235. Знайдзіце ўдзельную цеплаёмістасць чыгуну, калі пры астыванні чыгуннай дэталі масай 20,0 кг ад 130 °C да 80 °C вылучаецца 0,550 МДж цеплаты.
236. Якразумецьвыраз: «Рэчыва мае вялікую(маленькую) удзельную цеплаёмістасць»?
237. Знайдзіце масу гліцэрыны, калі пры награванні ад 10°Сда 15°С яна паглынула 12 кДж цеплаты.
41
238. Вызначце шчыльнасць машыннага масла, калі вядо-ма, што для награвання 1,0 л на 30 °C яму трэба перадаць Дж 45 кДж цеплаты. Удзельная цеплаёмістасць масла 1670 ——.
кг-°С
239. На колькі градусаў астывае вада аб’ёмам 5,0 л, калі пры гэтым вылучаецца 210 кДж цеплаты?
240. Да якой тэмпературы нагрэецца кавалачак волава масай 10 г, узятага пры тэмпературы 20 °C, пры перадачы яму ад паяльніка 57 Дж цеплаты?
241. Калі пры цеплаабмене двух цел тэмпература аднаго з іх панізілася на 10 °C, ці можна сцвярджаць, што тэмпература другога цела павысілася таксама на 10 °C ? Чаму?
242. Якую тэмпературу меў лёд масай 1,0 кг, калі пры яго астыванні да —20 °C вылучылася такая ж колькасць энергіі, якой валодае гіра масай 1,0 кг, паднятая на вышыню 1,0 км адносна паверхні Зямлі?
243. Цела якой масы можна было б падняць на вышыню 1,0 м, выкарыстаўшы энергію, якая вылучаецца шклянкай (200 мл) вару пры яго астыванні да тэмпературы 20 °C?
*244 . На адной з дзвюх аднолькавых электраплітак награ-ваецца 1,0 кг вады, на другой — 1,0 кг масла. За некаторы час тэмпература вады павялічылася з 20 °C да 50 °C. Да якой тэмпературы нагрэлася масла за гэты ж час, калі пачатковыя тэмпературы рэчываў былі роўныя?
*245 . Пры разлікахчаста выкарыстоўваюць велічыню, роў-ную здабытку ўдзельнай цеплаёмістасці рэчыва і масы цела, — цеплаёмістасць цела (С = cm). У чым яна вымяраецца? Які яе фізічны сэнс?
*246 . Пры наліванні 500 мл вады з тэмпературай 80 °C у кубак з тэмпературай 20 °C тэмпература вады панізілася на 4 °C. Вызначце цеплаёмістасць кубка. Ці можна па прыведзе-ных даных знайсці масу кубка?
42
*247 . Дзве вадкасці з аднолькавай цеплаёмістасцю, якія маюць розныя масу (т2 = 3 т() і тэмпературу (^ = 2 /2), змя-шалі ў каларыметры. Якая ўстановіцца канчатковая тэмпера-тура сумесі? Лічыць tx вядомай.
*248 . Выкарыстаўшы графікі залежнасці тэмпературы 1,0 кг рэчыва ад колькасці цеплаты, якая яму надаецца (мал. 57), вызначце: а) для якіх рэчываў пабудаваны графікі; б) пачатковыя тэмпературы рэчываў.
249. Выкарыстаўшы графік залежнасці тэмпературы газы ад колькасці цеплаты, якая надаецца ёй (мал. 58), вызначце масу газы.
250. Молат масай 600 кг падае на стальную пліту масай 10 кг з вышыні 5,0 м. На колькі градусаў нагрэецца пліта пры ўдары, калі на награванне ідзе 40 % механічнай энергіі молата?
43
251. 3 якой вышыні павінен упасці свінцовы шарык на бе-тонную падлогу, каб тэмпература шарыка павялічылася на 1,0 °C. Лічыце, што на награванне ідзе 60 % механічнай энергіі шарыка.
252. Колькі вады пры тэмпературы 100 °C трэба ўліць у ваду пры 0 °C масай 9,0 кг, каб канчатковая тэмпература стала роўная: а) 25 °C; б) 50 °C; в) 75 °C?
253. Двум кубікам аднолькавай масы, вырабленым з роз-ных матэрыялаў, надалі аднолькавую колькасць цеплаты. Пер-шы нагрэўся на 5 °C, другі — на 9 °C. Якая адносіна іх уд-зельных цеплаёмістасцей? 3 якога матэрыялу зроблены другі кубік, калі першы кубік — жалезны?
254. Які аб’ём займае машыннае масла ў каністры, калі пры награванні яго на 5,0 °C паглынаецца такая ж колькасць цеп-латы, якая патрабуецца для награвання 5,0 кг вады на 1,8 °C.
кг
Шчыльнасць масла 900 ~г. Удзельная цеплаёмістасць масла м
Дж
1670 —.
кг- С
255. Якую колькасць цеплаты атрымлівае шкляны шарык пакаёвай тэмпературы масай 20 г, які заціснуты ў руцэ? Ці будзе тут справяддівае ўраўненне цеплавога балансу? Чаму?
* 256. У якім выпадку гарачая кава ахалодзіцца больш за адзін і той жа час: калі ў яе адразу ўліць малако і пачакаць не-каторы час або, пачакаўшы гэты ж час, уліць малако? Чаму?
* 257. Якой масы трэба зрабіць медны брусок, каб яго цеп-лаёмістасць была такая ж, як цеплаёмістасць алюмініевага бруска масай 1,0 кг?
* 258. Ддзін літр вады пры тэмпературы 50 °C уліваюць у каструлю, якая мае тэмпературу 20 °C і цеплаёмістасць кДж
0,80 „с . He ўлічваючы страты цеплаты ў навакольнае ася-роддзе, вызначце канчатковую тэмпературу вады. Чаму роўна маса каструлі, калі яна зроблена з алюмінію?
44
*259. У ванну налілі 50 л вады пры тэмпературы 80 °C і 120 л вады пры тэмпературы 20 °C. Вызначце канчатковую тэмпературу вады ў ванне, калі страты на награванне наваколь-нага асяроддзя склалі 20 % аддадзенай гарачай вадой цеплаты.
*260. Электрачайнік з вадой награваецца ад 70 °C да 80 °C за 3,0 мін, а астывае ад 80 °C да 70 °C за 9,0 мін. Якая частка колькасці цеплаты, што вылучаецца спіраллю чайніка пры на-граванні вады, рассейваецца ў навакольнае асяроддзе? Магут-насць цеплавых страт лічыць пастаяннай.
"261. Ацаніце колькасць цеплаты, якую неабходна надаць паветру ў вашым пакоі, каб павялічыць яго тэмпературу на кДж
1 °C. Удзельная цеплаёмістасць паветра 1 кг -с •
°262. Ацаніце колькасць цеплаты, якая вылучаецца пры ахаладжэнні поўнай ванны вады на 1 °C.
9. УДЗЕЛЬНАЯ ЦЕПЛАТА ЗГАРАННЯ ПАЛІВА
Прыклады рашэння задач
Прыклад 1. Пры поўным згаранні ў печы некаторай масы коксу і торфу вылучылася 105,9 МДж цеплаты. Якая маса коксу згарэла, калі вядома, што яна была ў 3 разы большая за масу торфу?
Раійэнне. Колькасць цеплаты Q, якая вылучылаея, ссць сума колькасцей цеплаты ад згарання коксу (QJ і торфу (2).
Q=Q, + Q2; Q^m;, Q2=q/ni.
tn* tn
Па ўмове = 3; тады ті = -Л.
tn^ т 3
Значыць, Q = qm + q —\
Зф
т = 7-----;
К Ч+9т
3 • 1,059-108Дж
т =------------=----------— = 3кг.
3-3,03-Ю7 —+ 1,5 107 — кг кг
45
Рашэнне, аформленае ў стандартным выглядзе:
Дадзена:
Q= 105,9 МДж =
= 1,059 • 108Дж т =3т к т
q =3,03- 107 — к кг
Рашэнне:
! = №
Q, = ^T
1 тк
Q^^ + ^-T-о
т — ? к
^+Чт
3-1,059-108Дж
3-3,03 107—+ 1.5-107 — кг кг
Адказ: тк= 3 кг.
Прыклад 2. У аўтамабільным рухавіку за 10 с згарае 24 г дызельнага паліва. Якую карысную магутнасць развівае рухавік аўтамабіля, калі яго ККДз роўны 40 %?
Рашэнне. Па азначэнню ККДз т| = ——.
Аатр
Карысная работа Лкар = Рр-/.
Затрачаная работа Дзатр = фзг; Q3r = qm.
Тады п = ’ адкуль ^
Р кар
0,40 • 4,2-107—-0,024 кг ___________--------- = 40 кВт.
Юс
Рашэнне, аформленае ў стандартным выглядзе:
46
Дадзена: Раійэнне:
/=10с т = 24 г = 0,024 кг П = 40 % = 0,40 7 ДЖ о = 4,2-107 — кг Лар^кар-' A =Q затр т зг Q3=qm Аар n = A датр
р — ? кар ^кар^ ~ qm р j\-qm “р / 0,40-4,2-107 — - 0,024 кг Р = «I =40кВт ^ 10 с
Адказ:Р =40кВт. кар
263. Што азначае сцверджанне: «Удзельная цеплата згаран-ня бензіну большая, чым удзельная цеплата згарання торфу»?
264. Пры згаранні якіх (сухіх ці сырых) бярозавых дроў аднолькавага аб’ёму вылучыцца большая колькасць цеплаты?
265. Якая колькасць цеплаты вылучаецца пры згаранні 0,50 кг газы?
266. Вызначце масу пораху, пры згаранні якога вылучаец-ца 1,5 Дж цеплаты.
267. Пры згаранні 0,25 кг некаторага паліва вылучылася 10 МДж цеплаты. Якое паліва згарэла?
268. Колькі трэба спаліць торфу, каб атрымаць такую ж коль-касць цеплаты, якая вылучаецца пры згаранні 10 кг нафты?
*269 . Пры спальванні сумесі, якая складаецца з бурага вугалю і каменнага вугалю маркі А-І, вылучылася 78,2 МДж цеплаты. Якая маса бурага вугалю змяшчалася ў сумесі, калі вядома, што яго было ў два разы больш, чым каменнага?
270. Колькі прыроднага газу згарае ў газавай гарэлцы кухон-най пліты пры награванні 10 л вады ад 20 °C да 100 °C, калі на награванне вады ідзе 60 % энергіі, якая вылучаецца пры згаранні?
47
271. Пры згаранні 140 г некаторага паліва вылучаецца колькасць цеплаты, дастатковая для награвання 10 л вады ад 0°Сда 100 °C. Якое гэта паліва?
272. Вызначце ўдзельную цеплату згарання этылавага спірту, калі вядома, што пры згаранні 23,0 г яго вылучаецца колькасць цеплаты, роўная колькасці цеплаты, паглынутай 3,0 л вады пры награванні на 50 °C.