Сборник задач по физике. Громов Ю.Ю - 61 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

23) С какой высоты h падает вода, если в результате падения она нагревается на ∆T = 0,02 K. Счи-
тать что только 30 % кинетической энергии падающей воды превращается в ее внутреннюю энергию.
Удельная теплоемкость воды с = 4,2 кДж/кг ⋅ К.
24) Паровой молот падает с высоты h = 3 м на латунную болванку. Сколько раз n он должен упасть,
чтобы температура болванки поднялась на ∆T = 19,87 K. На нагревание болванки расходуется 60
% теплоты, выделенной при ударах. Удельная теплоемкость латуни с = 400 Дж/кг ⋅ К.
Масса молота М = 5 т, масса болванки m = 200 кг.
25) Свинцовая пуля имела скорость v
0
= 300 м/с. Пробив доску, она нагрелась на ∆t = 50 °C. Какова
скорость пули v после вылета из доски, если считать, что все выделенное количество теплоты
израсходовано на нагревание пули? Удельная теплоемкость свинца с = 120 Дж/кг ⋅ К.
26) Определить мощность N двигателя автомобиля с кпд η = 0,3 если при скорости v = 20 м/с двига-
тель потребляет объем V = 10 л бензина на пути S = 100 км. Удельная теплота сгорания бен-
зина q = 44 МДж/кг, его плотность ρ = 7 ⋅ 10
2
кг/м
3
.
27) Двигатель дизельного трактора с кпд η = 60 % при движении со скоростью v = 36 км/ч развивает
силу тяги F = 60 кН. Определить расход топлива за время t = 1 ч работы. Удельная теплота сгорания то-
плива q = 4,2 ⋅ 10
7
Дж/кг.
28) Вместимость бензобака автомобиля V = 40 л. Масса автомобиля m = 2 т, КПД двигателя η = 0,3.
Сколько километров сможет проехать автомобиль до следующей заправки, если коэффициент трения
µ = 0,05? Плотность бензина ρ = 700 кг/м
3
, удельная теплота сгорания бензина q = 4,6 ⋅ 10 Дж/кг. Дви-
жение автомобиля считать равномерным, силой сопротивления воздуха пренебречь.
3.3 КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ. ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС
Изменение внутренней энергии при теплообмене без совершения механической работы является
частным случаем изменения внутренней энергии. В этом случае количество теплоты, сообщенное телу,
идет на изменение внутренней энергии тела
∑
=
∆=
n
i
i
UQ
1
. (*)
Если в теплообмене участвует несколько тел, то количество теплоты, отданное телами, внутренняя
энергия которых уменьшается, должно быть равно количеству теплоты, полученному телами, внутрен-
няя энергия которых увеличивается (для изолированной системы тел). Это положение называется урав-
нением теплового баланса
∑∑
==
=
n
i
i
n
i
i
QQ
1
получ
1
отд
,
где
отдi
Q
и
получi
Q
подсчитываются из уравнения (*).
Примеры решения задач
Задача 1 Воду, имеющую температуру T
1
= 283 К, помещают в холодильник. Найти отношение
времени превращения воды в лед ко времени охлаждения воды до T
2
= 273 К. Удельная теплоемкость
воды с = 4,2 кДж/кг⋅К, удельная теплота плавления льда λ = 3,34 ⋅ 10
5
Дж/кг.
T
1
= 283 К
T
2
= 273 К
с = 4,2 кДж/кг ⋅ К
λ = 3,34 ⋅ 10
5
Дж/кг
__________________________

Страницы