Удельная теплоемкость. Уравнение теплового баланса: Ответы, указания, решения

4.5. У медной.

4.13. На нагревание воды.

4.14. Из-за большой удельной теплоемкости воды.

4.15. 25,2 кДж.

4.16. 24 г.

4.17.

4.18. 420 °С.

4.19. 60 °С.

4.20. На 75 °С.

4.21. Если опустить алюминиевую ложку.

4.22. Главная причина — масса кирпичной печи намного больше, чем железной.

4.23. После дождя в почве много воды, у которой большая удельная теплоемкость. Кроме того, при испарении происходит охлаждение почвы.

4.27. Малой удельной теплоемкостью песка.

4.28. 1,2 МДж.

4.29. 720 кДж.

4.30. 50 °С. Решение. В теплопередаче участвуют два тела: холодная вода получает количество теплоты Q₁ = cm₁(t - t₁), кипяток отдает количество теплоты Q₂ = cm₂(t₂ - t). Здесь с — удельная теплоемкость воды, t = 100 °С. Согласно уравнению теплового баланса Q₁ = Q₂. Следовательно, cm₁(t - t₁) = cm₂(t₂ - t), откуда

4.31. 0,5 кг.

4.32. Ha 5 km.

4.33. 1,5 л.

4.34. 60 °C.

4.35.

4.36.

4.37. Например, из меди.

4.38. В 9 раз.

4.39. Например, из алюминия.

4.40. На 5 °С. Решение. Для подъема ртути массой m на высоту h надо затратить энергию Е = mgh. Чтобы нагреть эту ртуть на Δt, надо сообщить ей количество теплоты Q = cm • Δt, где с — удельная теплоемкость ртути. Поскольку Q = Е, получаем

4.41. На 1,2 °С.

4.42. 42 км.

4.43. На 3,6 °С.

4.44. На 25 м.

4.46. 15 °С.

4.47. 85 кг холодной воды и 65 кг горячей.

4.48. 25 кг и 75 кг.

4.49. 19,5 °С.

4.50. 55 °С.

4.51. 14 %.

4.52. Для нагревания воздуха; в 1,8 раза.

4.53. На 43 °С.

4.54. На 12 °С.

4.55. Стального.

4.56. Алюминиевый.

4.57. 2,5 кг воды; со ртутью.

4.58. За 4 с.

4.59. 47 %.

4.60. На 2 °С. Указание. Предположите, что за указанное время каждую секунду вода отдавала одно и то же количество теплоты. Проверьте затем, подтверждает ли полученный ответ это предположение.

4.61. Решение. Обозначим массы шарика и воды соответственно m и m_в, а удельные теплоемкости с и с_в, температуру после переноса N шариков t_N. Температура кипятка t₀ = 100 °С. Согласно уравнению теплового баланса c_вm_в(t_N - t_в) = Ncm(t₀ - t_N). Если N = 1, получим c_вm_в(t₁ - t_в) = cm(t₀ - t₁). Подставив в это уравнение числовые значения известных величин, получим с_вт_в = 3cm. Тогда при любом N справедливо уравнение 3(t_N - t_в) = N(t₀ - t_N). Отсюда После переноса второго и третьего шариков температура в калориметре будет соответственно 52 и 60 °С. Подставив значение t_N = 90 °С, получим N = 21.

4.62. Указание. Молоко и воду можно, например, разлить в сосуды вместимостью по 0,5 л и затем осуществлять теплопередачу между этими сосудами.

<<< Третий уровень