Тема 2: «Сгорание топлива»

1. Определите количество бензина, которое необходимо сжечь для нагревания 1л воды от 20 до 100°С. Считайте, что все количество теплоты, выделяющееся при сгорании бензина, идет на нагрев воды. Чему равен в этом случае КПД примуса? Каким будет ответ, если КПД уменьшится в 2 раза?

2. Бабушка просит внука Никиту растопить печь и нагреть ее. Никита знает, что КПД бабушкиной печи равен 20%. Масса печи 2т. Температура холодной печи равна 5°С, а температура горячей печи - 60°С. Удельная теплоемкость кирпичей, из которых сложена печь 0,88 кДж/(кг*К). Какую массу дров понадобится принести Никите, чтобы истопить печь?

3. Самолет массой М=5т летел горизонтально со скоростью, модуль которой равен v₁=360км/ч. Затем он поднялся на 2км. При этом модуль его скорости стал равен v₂=400км/ч. Считайте, что на работу по подъему и разгону самолета пошло 20% от энергии, выделившейся при сгорании керосина. Определите, какое количество керосина сгорело.

Домашнее задание

1. У туристов, остановившихся на берегу ручья, осталось только 30мл керосина. Сколько воды они смогут вскипятить на примусе, если 50% энергии, выделившейся при сгорании керосина, будет передано нагреваемой воде? Температура воды в ручье 10°С.

2. В медном сосуде массой 500г нагревают 2л воды, взятой при температуре 10°С. До какой температуры можно нагреть воду в чайнике за счет сжигания 50г спирта? КПД горелки считайте равным 50%.

3. Найдите расход бензина автомобиля на 1км пути при скорости 60 км/ч. Мощность двигателя 17кВт, КПД двигателя 30%.

Тема 3: «Плавление и кристаллизация»

1. Расплавленный свинец с течением времени перешел в твердое состояние. Какой из графиков соответствует этому процессу?

2. Определите , какая масса льда расплавилась при температуре 0°С и нормальном атмосферном давлении, если льду передать количество теплоты, равное 680 кДж.

3. Определите количество теплоты, необходимое для того, что бы расплавить 0,1 кг свинца, взятого при температуре 20°С.

4. Какое количество теплоты необходимо отобрать у 5 кг воды, имеющей температуру 10 °С, чтобы превратить ее в лед с температурой -30°С?

5. Полярники получают необходимую им воду, растапливая лед. Сколько керосина потребуется сжечь для получения 15л кипяченой воды, если температура окружающей полярников среды равна -40°С? Считайте, что вода получает 50% энергии, выделяющейся при сгорании керосина.

6. Свинец расплавили в железной чашке и довели его температуру до 350°С. Затем чашку вынули из печи и поставили на лабораторный стол. Спустя некоторое время температура свинца понизилась до 300°С. Нарисуйте примерный график зависимости температуры t свинца от времени t.

7. В алюминиевой кастрюле массой 0,5 кг находится 2кг льда при температуре 0°С. На сколько градусов нагрелась вода, образовавшаяся после таяния льда, если было сожжено 50г керосина? КПД нагревателя 50%.

Домашнее задание

1. Воду, взятую при температуре 20°С, превратили в лед с температурой -10°С. Какой из графиков соответствует этому процессу?

2. Найдите отношение количеств теплоты, необходимых для плавления золотого кольца массой 20г и оловянного солдатика массой 50г. Считайте, что кольцо и солдатик предварительно нагреты до температур их плавления.

3. Имеется 10 кг льда при температуре -20°С и нормальном атмосферном давлении. Определите количество теплоты, необходимое для получения из этого льда воды с температурой 80°С.

4. Слиток серебра массой 10г расплавили при нормальном атмосферном давлении. Какое количество теплоты выделится при кристаллизации этого серебра и последующем его охлаждении до 20°С?

5. Определите, какое количество свинца, взятого при температуре 0°С, можно расплавить за счет теплоты, полученной при сгорании 1 кг бензина, если КПД нагревателя 80%.

6. На графике приведена зависимость температуры меди, находящейся в плавильной печи, от времени. Из перечисленных ниже процессов выберите те, которые отображены на графике.

7. В кастрюле теплоемкостью 300Дж/°С находилась вода массой 3г при температуре 17°С. В кастрюлю опустили 400г мокрого снега. Сколько воды содержал снег, если после его таяния температура воды стала 7°С?

О3. – В калориметр, где находится 1 кг льда при температуре 0°С, наливают воду, температурой 40°С. Какая температура установится при этом в калориметре? Рассмотрите два случая а) масса воды 1 кг, б) масса воды 4 кг.