★ 0Кабинет
Страница с ответами Тетрадь и ответы вместе Другие задания ← К программе

Рабочая тетрадь: Теплообмен: тело и вода и другие

Физика, 10 класс

Имя: ____________________
Дата: ______________

Коротко о теме

  • Теплообмен: тело и вода. Q = c·m·Δt. Уравнение теплового баланса: Q отданное = Q полученное. Подсказка: Запиши отдачу тепла горячим телом и получение — холодным.
  • Нагреватель: время, мощность, КПД. Q = c·m·Δt; полезная мощность P·η; время t = Q/(P·η). Подсказка: Найди теплоту на нагревание, потом время.
  • Тепловая машина: КПД, работа, температура. η = (Q₁ − Q₂)/Q₁ = A/Q₁; для идеальной машины η = 1 − T₂/T₁ (температура в кельвинах). Подсказка: КПД удобно записывать долей от единицы.
  • Работа газа и первый закон термодинамики. A = p·ΔV; работа за цикл — площадь фигуры на pV-диаграмме. Для одноатомного газа ΔU = (3/2)·ν·R·ΔT. Подсказка: Переведи кПа·л в джоули: 1 кПа·л = 1 Дж.
  • Влажность воздуха. φ = p/pₙ · 100 % = ρ/ρₙ · 100 %. Подсказка: Относительная влажность — отношение к насыщенному пару.
  • Уравнение Менделеева — Клапейрона. p·V = ν·R·T, R ≈ 8,3 Дж/(моль·К); температура — в кельвинах. Подсказка: Если V в литрах, а давление в кПа, то ν·R·T/V даёт сразу кПа.

Задания

  1. Металлический брусок массой 3 кг, нагретый до 300 °C, опустили в 3 кг воды при 15 °C. Температура установилась 48 °C. Найди удельную теплоёмкость металла (Дж/(кг·°C)). Теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг·°C), потери тепла не учитывай.
    Ответ: ______________
  2. Электрический чайник мощностью 2000 Вт нагревает 1 кг воды от 10 °C до 100 °C (КПД нагревателя 70 %). За сколько секунд вода нагреется до 100 °C? Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг·°C).
    Ответ: ______________
  3. Тепловая машина за цикл получает от нагревателя 1000 Дж теплоты и отдаёт холодильнику 500 Дж. Найди КПД машины (%).
    Ответ: ______________
  4. Одноатомный идеальный газ в количестве 1 моль нагревают при постоянном давлении на 60 К. Найди работу газа (Дж). Принять R = 8,3 Дж/(моль·К).
    Ответ: ______________
  5. Давление насыщенного водяного пара при комнатной температуре 4 кПа, парциальное давление водяного пара в комнате 3,2 кПа. Найди относительную влажность воздуха (%).
    Ответ: ______________
  6. В сосуде объёмом 5 л находится 1 моль идеального газа при температуре 250 К. Найди давление газа (кПа). R = 8,3 Дж/(моль·К).
    Ответ: ______________
  7. Металлический брусок массой 0,5 кг, нагретый до 100 °C, опустили в 0,5 кг воды при 15 °C. Температура установилась 40 °C. Найди удельную теплоёмкость металла (Дж/(кг·°C)). Теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг·°C), потери тепла не учитывай.
    Ответ: ______________
  8. Электрический чайник мощностью 1200 Вт нагревает 1,5 кг воды от 20 °C до 60 °C (КПД нагревателя 60 %). За сколько секунд вода нагреется до 60 °C? Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг·°C).
    Ответ: ______________
  9. Тепловой двигатель с КПД 25 % за каждый цикл совершает работу 200 Дж и делает 50 циклов в секунду. Какое количество теплоты (Дж) он получает от нагревателя за 1 с?
    Ответ: ______________
  10. Газ расширяется при постоянном давлении 300 кПа от 2 л до 5 л. Найди работу газа (Дж).
    Ответ: ______________
  11. Давление насыщенного водяного пара при комнатной температуре 5 кПа, парциальное давление водяного пара в комнате 1 кПа. Найди относительную влажность воздуха (%).
    Ответ: ______________
  12. В сосуде объёмом 10 л находится 1 моль идеального газа при температуре 200 К. Найди давление газа (кПа). R = 8,3 Дж/(моль·К).
    Ответ: ______________
  13. Металлический брусок массой 2 кг, нагретый до 150 °C, опустили в 3 кг воды при 20 °C. Температура установилась 50 °C. Найди удельную теплоёмкость металла (Дж/(кг·°C)). Теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг·°C), потери тепла не учитывай.
    Ответ: ______________
  14. Электрический чайник мощностью 1500 Вт нагревает 2 кг воды от 25 °C до 100 °C (КПД нагревателя 60 %). За сколько секунд вода нагреется до 100 °C? Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг·°C).
    Ответ: ______________
  15. Тепловой двигатель с КПД 40 % за каждый цикл совершает работу 500 Дж и делает 10 циклов в секунду. Какое количество теплоты (Дж) он получает от нагревателя за 1 с?
    Ответ: ______________
  16. Газ расширяется при постоянном давлении 100 кПа от 2 л до 7 л. Найди работу газа (Дж).
    Ответ: ______________

Ответы: Теплообмен: тело и вода и другие

  1. 550
  2. 270
  3. 50
  4. 498
  5. 80
  6. 415
  7. 1750
  8. 350
  9. 40000
  10. 900
  11. 20
  12. 166
  13. 1890
  14. 700
  15. 12500
  16. 500

CLASS.SU · https://class.su/workbook/10/physics/x-gv-th/