По данным таблицы составьте задачи и решите их.
№п/п | Вещество | с, $\frac{Дж}{кг * °С}$ | m,кг | $t_{1}$, °С | $t_{2}$, °С | Δt, °С | Q, кДж |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | Вода | ? | 0,1 | 20 | 90 | ? | ? |
2 | ? | 460 | ? | 20 | 220 | ? | 920 |
3 | ? | ? | 100 | 20 | 24 | ? | 152 |
4 | Молоко | ? | 0,4 | − | − | 50 | 78 |
5 | Кирпич | ? | 0,6 | 24 | 84 | ? | 27 |
Какое количество теплоты передано при нагревании воды массой 0,1 кг от 20 до 90°С?
Дано:
с = 4200 $\frac{Дж}{кг * °С}$;
m = 0,1 кг;
$t_{1} = 20 °С$;
$t_{2} = 90 °С$.
Найти:
Q − ?
Решение:
$Q = cmΔt = cm(t_{2} - t_{1})$;
Q = 4200 * 0,1 * (90 − 20) = 29400 Дж = 29,4 кДж.
Ответ: 29,4 кДж.
Чему равна масса железной детали, удельная теплоемкость которой равна 460 $\frac{Дж}{кг * °С}$, если при её нагревании от 20 до 220 °С было передано количество теплоты 920 кДж?
Дано:
с = 460 $\frac{Дж}{кг * °С}$;
Q = 920 кДж;
$t_{1} = 20 °С$;
$t_{2} = 220 °С$;
Найти:
m − ?
СИ:
Q = 920 000 Дж;
Решение:
$Q = cmΔt = cm(t_{2} - t_{1})$;
$m = \frac{Q}{c(t_{2} - t_{1})}$;
$m = \frac{920000}{460 * (220-20)} = 10$ кг.
Ответ: 10 кг.
При нагревании куска меди массой 100 кг от 20 до 24°С было получено количество теплоты, равное 152 кДж. Рассчитайте удельную теплоёмкость бетона.
Дано:
m = 100 кг;
Q = 152 кДж;
$t_{1} = 20 °С$;
$t_{2} = 24 °С$;
Найти:
c − ?
СИ:
Q = 152 000 Дж;
Решение:
$Q = cmΔt = cm(t_{2} - t_{1})$;
$c = \frac{Q}{m(t_{2} - t_{1})}$;
$c = \frac{152000}{100 * (24 - 20)} = 380 \frac{Дж}{кг * °С}$.
Ответ: 380 $\frac{Дж}{кг * °С}$.
Определите удельную теплоёмкость молока, если молоко массой 0,4 кг при остывании на 50°С передало в окружающую среду количество теплоты, равное 78 кДж.
Дано:
m = 0,4 кг;
Q = 78 кДж;
Δt = 50°С.
Найти:
c − ?
СИ:
Q = 78 000 Дж;
Решение:
Q = cmΔt;
$c = \frac{Q}{mΔt}$;
$c = \frac{78000}{0,4 * 50} = 3900 \frac{Дж}{кг * °С}$.
Ответ: 3900 $\frac{Дж}{кг * °С}$.
При нагревании кирпича массой 0,6 кг от 24 до 84°С было получено количество теплоты, равное 27 кДж. Рассчитайте удельную теплоёмкость кирпича.
Дано:
m = 0,6 кг;
Q = 27 кДж;
$t_{1} = 24 °С$;
$t_{2} = 84 °С$;
Найти:
c − ?
СИ:
Q = 27 000 Дж;
Решение:
$Q = cmΔt = cm(t_{2} - t_{1})$;
$c = \frac{Q}{m(t_{2} - t_{1})}$;
$c = \frac{27000}{0,6 * (84 - 24)} = 750 \frac{Дж}{кг * °С}$.
Ответ: 750 $\frac{Дж}{кг * °С}$.
Чтобы правильно решить задачи, основанные на таблице, нужно понять основные концепции, связанные с теплотой и изменением температуры веществ. Рассмотрим теоретическую часть, которая поможет разобраться с такими задачами.
Удельная теплоёмкость: Это характеристика вещества, обозначаемая буквой $ c $, и показывающая, сколько тепла необходимо для нагрева 1 кг вещества на 1 °С. Единица измерения — Дж/кг·°С. Она зависит от природы вещества и его агрегатного состояния.
Формула для расчёта количества теплоты: Основная формула, используемая для расчёта количества теплоты, которое получает или отдаёт вещество при изменении его температуры, выглядит следующим образом:
$$
Q = c \cdot m \cdot \Delta t
$$
где:
Тепловой баланс: Если в задаче речь идёт о взаимодействии нескольких тел, то может применяться закон сохранения энергии. Это значит, что тепло, отданное одним телом, равно теплу, полученному другим (если не происходит потерь тепла в окружающую среду). Однако, в данных задачах эта концепция будет полезна в случае, если нужно определить неизвестные параметры, используя известные.
Порядок решения задач:
Единицы измерения: Убедитесь, что все величины приведены к одной системе единиц, чтобы избежать ошибок в расчетах. Например, тепло часто обозначается в килоджоулях (кДж), но в формуле используются джоули (Дж). Чтобы перевести кДж в Дж, умножьте значение на 1000.
Используя эти теоретические знания, вы сможете успешно решать задачи, основанные на представленной таблице, определяя неизвестные параметры для каждого случая.
Пожауйста, оцените решение