1. Алюминиевую заготовку массой 200 грамм перед штамповкой нагрели на 510 0С. Заготовка при этом:
А) получила количество теплоты, Q = ___ Дж.
Б) имела начальную температуру tн = ___ 0С
2. Чтобы 50 кг кипящей воды перевести в парообразное состояние необходимо затратить количество теплоты, равное___ кДж.
3. Тепловая машина за цикл совершает полезную работу 80 Дж. Если КПД такой машины равен 40%, то она получает теплоты:___ Дж.
4. Измерив относительную влажность воздуха в котельной, с психрометра, папа объявил, что она равна 50 %. Саша решил проверить. Показание сухого термометра оказалось равным 25 0 С. Используя психрометрическую таблицу, запиши показания «мокрого» термометра
5. Установить соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их рассчитывают. К каждой позиции левого столбца необходимо подобрать правильную формулу из формул, записанных в правой части. Выбранные цифры – ответы необходимо записать под соответствующими буквами задания.
Физическая величина
Формула для расчета
А) количество теплоты, которое выделяется при отвердевании жидкости;
Б) удельная теплота парообразования;
В) количество теплоты, требуемое для нагревания вещества.
1) λ ∙ m
2) L ∙ m ∙Δ t
3) Qm 4) с ∙ m ∙ Δt
5) q ∙ m 6) Qq
6. Опиши второй такт работы двигателя внутреннего сгорания.
7. В ёмкости при температуре 25 0С находится кусочек парафина массой 50 г. Когда в емкость налили кипяток, парафин расплавился, а температура жидкости оказалась равной 0С. Какова масса налитой в ёмкость воды?
8. С какой скоростью должен лететь железный снаряд, имеющий температуру 340 0С, чтобы расплавится, ударившись о преграду? Считаем, что при ударе 80% его кинетической энергии превратилось в тепловую.
Q = m * c * ΔT,
где Q - количество теплоты, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.
Нам дана алюминиевая заготовка массой 200 грамм и ее начальная температура 510 0С. Для алюминия удельная теплоемкость составляет 0,9 Дж/(г°С).
Подставим значения в формулу:
Q = 200 * 0,9 * (510 - tн),
где tн - начальная температура.
Таким образом, ответ для вопроса А будет равен:
Q = 200 * 0,9 * (510 - tн) Дж.
Вопрос Б требует определения начальной температуры заготовки. Из предыдущего выражения можем выразить tн:
Q = 200 * 0,9 * (510 - tн),
Q / (200 * 0,9) = 510 - tн,
510 - Q / (200 * 0,9) = tн.
Таким образом, ответ для вопроса Б будет равен:
tн = 510 - Q / (200 * 0,9) 0С.
2. Для решения этой задачи мы можем использовать формулу:
Q = m * L,
где Q - количество теплоты, необходимое для перевода воды в парообразное состояние, m - масса воды, L - удельная теплота парообразования.
Нам дано, что масса воды равна 50 кг и ее нужно перевести в пар. Для воды удельная теплота парообразования составляет 2260 кДж/кг.
Подставим значения в формулу:
Q = 50 * 2260 кДж.
Таким образом, ответ для вопроса будет равен:
Q = 50 * 2260 кДж.
3. КПД (Коэффициент полезного действия) тепловой машины можно рассчитать по формуле:
η = W / Qh,
где η - КПД машины, W - полезная работа, Qh - полученная теплота.
Нам дано, что полезная работа равна 80 Дж, а КПД равен 40% или 0,4.
Подставим значения в формулу:
0,4 = 80 / Qh,
Qh = 80 / 0,4.
Таким образом, ответ для вопроса будет равен:
Qh = 80 / 0,4 Дж.
4. Для определения показаний "мокрого" термометра мы можем использовать психрометрическую таблицу.
Первым шагом нам нужно определить насыщенное значение парциального давления водяного пара при температуре 25 0С. Для этого используем таблицу и находим, что при этой температуре насыщенное значение равно 23,8 г/м3.
Затем мы можем определить разницу между температурой "мокрого" термометра и температурой сухого термометра. Для этого вычитаем 25 0С из насыщенного значения, которое мы получили на предыдущем шаге:
23,8 - 25 = -1,2 г/м3.
Таким образом, ответ для вопроса будет равен:
-1,2 г/м3.
5. Для данного вопроса нужно соотнести физические величины с соответствующими им формулами:
- количество теплоты, которое выделяется при отвердевании жидкости - 1),
- удельная теплота парообразования - 2),
- количество теплоты, требуемое для нагревания вещества - 4).
Таким образом, ответ для вопроса будет следующим:
А) 1),
Б) 2),
В) 4).
6. Второй такт работы двигателя внутреннего сгорания - сжатие смеси топлива и воздуха в цилиндре двигателя. В этом такте поршень движется вверх, смесь сжимается и давление в цилиндре увеличивается.
7. Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии:
Qпарафина + Qводы = 0,
где Qпарафина - количество теплоты, поглощенное парафином, Qводы - количество теплоты, поглощенное водой.
Нам дано, что масса парафина равна 50 г, температура парафина до плавления 25 0С, температура воды после смешения 0 0С.
Для парафина удельная теплоемкость составляет 2,1 кДж/(г°С), а для воды - 4,18 кДж/(г°С).
Подставим значения в формулу:
Qпарафина + Qводы = 0,
50 * 2,1 * (0 - 25) + mводы * 4,18 * (0 - 0) = 0.
С учетом того, что Qводы = 0 (ведь вода охладилась до 0 0С), мы можем определить массу воды:
50 * 2,1 * (0 - 25) = - mводы * 4,18 * (0 - 0),
50 * 2,1 * (-25) = - mводы * 4,18 * (0 - 0),
-2625 = 0.
Таким образом, ответ для вопроса будет следующим:
масса воды = 0 г.
8. Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии:
(1 - α) * m * v^2 / 2 = m * cплавления * ΔT,
где α - доля кинетической энергии, превращенная в тепловую, m - масса снаряда, v - скорость снаряда, cплавления - удельная теплоемкость плавления, ΔT - изменение температуры.
Нам дано, что доля кинетической энергии, превращенная в тепловую, составляет 80%, масса снаряда - неизвестна, температура снаряда до удара равна 340 0С и удельная теплоемкость плавления равна 2260 кДж/кг.
Подставляем значения в формулу:
(1 - 0,8) * m * v^2 / 2 = m * 2260 * (1 - 0) kДж.
Сокращаем формулу:
0,2 * m * v^2 / 2 = m * 2260 kДж.
Таким образом, ответ для вопроса будет следующим:
0,2 * v^2 = 2260,
v^2 = 2260 / 0,2,
v = √(2260 / 0,2).
Но так как вопрос просит найти скорость снаряда, то ответ будет следующим:
v = √(2260 / 0,2) м/с.