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

Рабочая тетрадь: Теплообмен: тело и вода и другие

Физика, 11 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 1 кг, нагретый до 150 °C, опустили в 2 кг воды при 10 °C. Температура установилась 38 °C. Найди удельную теплоёмкость металла (Дж/(кг·°C)). Теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг·°C), потери тепла не учитывай.
    Ответ: ______________
  2. Электрический чайник мощностью 1200 Вт нагревает 2 кг воды от 20 °C до 80 °C (потерями пренебречь). За сколько секунд вода нагреется до 80 °C? Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг·°C).
    Ответ: ______________
  3. Тепловая машина за цикл получает от нагревателя 800 Дж теплоты и отдаёт холодильнику 640 Дж. Найди КПД машины (%).
    Ответ: ______________
  4. Газ совершает цикл из двух изобар и двух изохор: давление меняется от 200 кПа до 400 кПа, объём — от 3 л до 7 л. Найди работу газа за цикл (Дж).
    Ответ: ______________
  5. Давление насыщенного водяного пара при комнатной температуре 4 кПа, парциальное давление водяного пара в комнате 2 кПа. Найди относительную влажность воздуха (%).
    Ответ: ______________
  6. В сосуде объёмом 8 л находится 5 моль идеального газа при температуре 500 К. Найди давление газа (кПа). R = 8,3 Дж/(моль·К).
    Ответ: ______________
  7. Алюминиевый шар массой 1 кг, нагретый до 200 °C, опустили в 3 кг воды при 20 °C. Найди установившуюся температуру (°C). Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг·°C), материала шара 900 Дж/(кг·°C). Потерями тепла пренебречь.
    Ответ: ______________
  8. Электрический чайник мощностью 1200 Вт нагревает 1 кг воды от 10 °C до 60 °C (КПД нагревателя 70 %). За сколько секунд вода нагреется до 60 °C? Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг·°C).
    Ответ: ______________
  9. Тепловая машина за цикл получает от нагревателя 300 Дж теплоты и отдаёт холодильнику 150 Дж. Найди КПД машины (%).
    Ответ: ______________
  10. Газ расширяется при постоянном давлении 100 кПа от 1 л до 7 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 8 л находится 4 моль идеального газа при температуре 300 К. Найди давление газа (кПа). R = 8,3 Дж/(моль·К).
    Ответ: ______________
  13. Металлический брусок массой 3 кг, нагретый до 100 °C, опустили в 1 кг воды при 20 °C. Температура установилась 44 °C. Найди удельную теплоёмкость металла (Дж/(кг·°C)). Теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг·°C), потери тепла не учитывай.
    Ответ: ______________
  14. Электрический чайник мощностью 1000 Вт нагревает 1,5 кг воды от 10 °C до 60 °C (КПД нагревателя 60 %). За сколько секунд вода нагреется до 60 °C? Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг·°C).
    Ответ: ______________
  15. КПД тепловой машины 40 %. За цикл она получает от нагревателя 800 Дж. Какую полезную работу (Дж) она совершает за цикл?
    Ответ: ______________
  16. Газ совершает цикл из двух изобар и двух изохор: давление меняется от 200 кПа до 500 кПа, объём — от 3 л до 7 л. Найди работу газа за цикл (Дж).
    Ответ: ______________

CLASS.SU · https://class.su/workbook/11/physics/x-gv-th/

Тренажёры по теме