Вопрос:

Для того, чтобы вставить металлическую втулку в шатун, рассчитай необходимое для этого количество теплоты.

Фотография

Ответ ассистента

1. Давай вспомним формулу для расчета количества теплоты: $Q = mc(T_2 - T_1)$, где: - $Q$ – количество теплоты (в Дж), - $m$ – масса вещества (в кг), - $c$ – удельная теплоемкость вещества (в Дж/(кг·°C)), - $T_1$ – начальная температура (в °C), - $T_2$ – конечная температура (в °C). Для стали $c = 500$ Дж/(кг·°C). Подставляем значения: $Q = 3 \cdot 500 \cdot (45 - 25) = 3 \cdot 500 \cdot 20 = 30000$ Дж = 30 кДж **Ответ: 30 кДж** 2. Используем ту же формулу, но для воды. Удельная теплоемкость воды $c = 4200$ Дж/(кг·°C). $Q = 20 \cdot 4200 \cdot (28 - 18) = 20 \cdot 4200 \cdot 10 = 840000$ Дж = 840 кДж **Ответ: 840 кДж** 3. Тут два тела нагреваются: алюминиевая кастрюля и вода. Сначала найдем количество теплоты для каждого, а потом сложим. - Для алюминия ($c = 920$ Дж/(кг·°C)): $Q_{ал} = 0.4 \cdot 920 \cdot (100 - 10) = 0.4 \cdot 920 \cdot 90 = 33120$ Дж - Для воды ($c = 4200$ Дж/(кг·°C)): $Q_{воды} = 3 \cdot 4200 \cdot (100 - 10) = 3 \cdot 4200 \cdot 90 = 1134000$ Дж Суммарное количество теплоты: $Q = Q_{ал} + Q_{воды} = 33120 + 1134000 = 1167120$ Дж = 1167,12 кДж **Ответ: 1167,12 кДж** 4. Теперь нам нужно найти массу, зная количество теплоты. Преобразуем формулу: $m = \frac{Q}{c(T_2 - T_1)}$. Удельная теплоемкость свинца $c = 140$ Дж/(кг·°C). $m = \frac{700000}{140 \cdot (25 - 15)} = \frac{700000}{140 \cdot 10} = \frac{700000}{1400} = 500$ кг **Ответ: 500 кг** 5. Опять преобразуем формулу, чтобы найти удельную теплоемкость: $c = \frac{Q}{m(T_2 - T_1)}$. $c = \frac{12000}{3 \cdot (30 - 20)} = \frac{12000}{3 \cdot 10} = \frac{12000}{30} = 400$ Дж/(кг·°C) **Ответ: 400 Дж/(кг·°C)** 6. Снова используем формулу $Q = mc(T_2 - T_1)$. $Q = 5 \cdot 4200 \cdot (25 - 5) = 5 \cdot 4200 \cdot 20 = 420000$ Дж = 420 кДж **Ответ: 420 кДж** 7. Нужно найти удельную теплоемкость спирта. $c = \frac{Q}{m(T_2 - T_1)}$. Массу нужно перевести в кг: 500 г = 0,5 кг. $c = \frac{12500}{0.5 \cdot (32 - 22)} = \frac{12500}{0.5 \cdot 10} = \frac{12500}{5} = 2500$ Дж/(кг·°C) **Ответ: 2500 Дж/(кг·°C)** 8. Здесь греется только вода. $Q = 2 \cdot 4200 \cdot (100 - 20) = 2 \cdot 4200 \cdot 80 = 672000$ Дж = 672 кДж **Ответ: 672 кДж** 9. В этот раз нам нужна формула: $Q = mc\Delta{T}$, где $\Delta{T}$ – изменение температуры. Тогда $\Delta{T} = \frac{Q}{mc}$. Удельная теплоемкость чугуна $c = 540$ Дж/(кг·°C). $\Delta{T} = \frac{648000}{12 \cdot 540} = \frac{648000}{6480} = 100$ °C **Ответ: 100 °C** 10. Для нагрева льда от -20 °C до 0 °C понадобится количество теплоты на нагрев и на плавление: 1) Нагрев льда: $Q_1 = mc\Delta{T} = 50 \cdot 2100 \cdot (0 - (-20)) = 50 \cdot 2100 \cdot 20 = 2100000 Дж = 2100 кДж$. 2) Плавление льда при 0 °C: $Q_2 = m\lambda = 50 \cdot 330000 = 16500000 Дж = 16500 кДж$, где $\lambda$ - удельная теплота плавления льда (330000 Дж/кг). Суммарное количество теплоты: $Q = Q_1 + Q_2 = 2100 + 16500 = 18600 кДж$ **Ответ: 18600 кДж**

Другие решения

Что ещё задавали пользователи