Сборник задач по физике. Громов Ю.Ю - 63 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

)()()()(
12221242334333
θ
−
θ
+
=
θ
−
+
+− cmmtcmrmttcm
и отражает: количество теплоты, отданной паром при его охлаждении до температуры конденсации t
4
=
700 °С и при конденсации, количество теплоты, отданное сконденсированной водой при ее охлаждении
до температуры θ
2
и количество теплоты, полученное водой, имевшейся в сосуде, и талой водой при ее
нагревании до температуры θ
2
. Тогда находим окончательно установившуюся температуру воды
23221
122142334333
2
)(
)()(
cmcmm
cmmtcmrmttcm
++
θ++++−
=θ
= 46,3 °С
Ответ: θ
2
= 46,3 °С.
Задачи для самостоятельного решения
1) Какую мощность развивает велосипедный двигатель, если при скорости движения 25 км/ч рас-
ход бензина составлял 1,7 л на 100 км пути? Кпд двигателя 20 %.
2) Тепловоз массой 213,5 т, движущийся со скоростью 72 км/ч, останавливается. Какое количество
теплоты выделится при торможении.
3) Молот массой 10 т свободно падает с высоты 2,5 м на железную болванку массой 200 кг. На на-
гревание болванки идет 30 % количества теплоты, выделенного при ударах. Сколько раз падал молот,
если температура болванки поднялась на 20 °С?
4) Свинцовая пуля летит со скоростью 200 м/с. Как изменится температура пули, если все ее энер-
гия идет на нагревание?
5) Лед массой 20 кг при –20 °С опущен в 20 л воды при 70 °С. Весь ли лед расплавится?
6) В сосуд, теплоемкость которого 42 Дж/К, который содержит 270 г воды при 12 °С, опустили ку-
сок алюминия массой 200 г, нагретый до 100 °С. Температура теплового равновесия 23 °С. Определить
удельную теплоемкость алюминия.
7) Смешано 24 л воды при температуре 12 °С и 40 л воды при 80 °С. Определить окончатель-
ную температуру смеси, если во время смешения тепловые потери составили 420 кДж.
8) Какое количество теплоты Q выделится при замерзании воды массой m = 10 кг при 0 °С.
Удельная теплота плавления льда λ = 3,35 ⋅ 10
5
Дж/кг.
9) Какое количество теплоты Q потребуется для превращения льда массой m = 0,1 кг, взятого при
температуре t
1
= –10 °С в воду, температура которой t
2
= 20 °C? Удельная теплоемкость
воды
с
в
= 4200 Дж/кг ⋅ К, льда с
л
= 2100 Дж/кг ⋅ К, удельная теплота плавления льда λ = 3,35
⋅ 10
5
Дж/кг.
10) Определите количество теплоты Q, выделившееся при конденсации водяного пара массой m =
400 г и охлаждении воды от температуры
t
1
= 100 °С до t
2
= 40 °С. Удельная теплота парообразования
воды r = 2,2 МДж/кг, удельная теплоемкость воды с
в
= 4,2 кДж/кг ⋅ К.
11) Чтобы охладить m
1
= 4 кг воды от t
1
= 80 °С до t
2
= 60 °C в нее добавляют воду при t
3
= 10 °С.
Какое количество холодной воды
m
2
нужно добавить?
12) Кузнец охлаждает железную болванку, масса которой m = 400 г, а температура t
1
= 500
°C, опустив ее в сосуд, содержащий воду массой М = 10кг при температуре t
2
= 20 °С. Определить ко-
нечную температуру воды и болванки t (пренебречь теплотой, полученной сосудом и паром). Удельная
теплоемкость железа с
1
= 450 Дж/кг ⋅ К, воды c
2
= 4200 Дж/кг ⋅ К.
13) В водонагревателе нагрели V = 50 л воды, имевшей температуру t
1
= 20 °С, до температуры t
2
=
80 °С и сожгли для этого m = 6,3 кг дров. Найти коэффициент полезного действия водонагревателя η.
Удельная теплота сгорания дров q = 10 МДж/кг, удельная теплоемкость воды с = 4,2 кДж/кг ⋅ К, ее
плотность ρ = 103 кг/м
3
.
14) Сколько алюминия М можно нагреть от T
0
= 273 К до температуры плавления Т
1
= 932 К в пла-
вильной печке, коэффициент полезного действия которой η = 0,2, если сжечь
m = 20 кг нефти? Удель-
ная теплота сгорания нефти q = 4,6 ⋅ 10
7
Дж/кг, удельная теплоемкость алюминия с = 880Дж/кг ⋅ К.
15) Какое количество фреона М должно испариться для замораживания V = 0,5 л воды с начальной
температурой T
1
= 288 K, если коэффициент полезного действия холодильной установки η = 0,81.
Температура кристаллизации воды Т
2
= 273 K, удельная теплота плавления льда λ = 3,32 ⋅ 10
5
Дж/кг,
удельная теплота испарения фреона r = 1,68 ⋅ 10
6
Дж/кг, удельная теплоемкость воды с = 4,2 ⋅ 10
3
Дж/кг ⋅ К, плотность воды ρ = 10
3
кг/м
3
.

Страницы