Деревянный брусок плавает в сосуде с водой так, что над поверхностью воды находится k0 = 0,4 его объёма. Определите, какая часть объёма k будет находиться над поверхностью жидкости, если этот же брусок поместить в сосуд со спиртом. Плотность воды ρв = 1000 кг/м3, плотность спирта ρс = 800 кг/м3. ответ выразите в процентах.
1. 4200 Дж
2. 4834.14 Дж
Объяснение:
1. Найти количество теплоты, полученное водой можно по формуле:
где c - теплоёмкость воды (табличное значение - 4200 Дж/(кг*град));
m - масса воды в килограммах;
m=200 г = 0.2 кг
Значит: Q=4200*0.2*5=4200 (Дж)
2. Задачка посложнее. Для начала надо определить массу свинца (плотность мы его знаем, если что можно посмотреть в таблице, она равна 11.3 г/см^3). Зная формулу для плотности p=M/V выведем формулу для массы через плотность: M=p*V=11.3*10=113 (г)=0.113 кг.
Далее надо определить на сколько градусов мы его нагреем, пока он не начнёт плавится (плавится он начинает при 327 градусах).
градусов. зная что удельная теплоёмкость свинца c равна 140 Дж/(кг*град) найдём Q1:
Следовательно Q1=c*m*
=140*0.113*127=2009.14 (Дж).
Далее (достигнув температуры плавления свинца) ему потребуется некоторое количество энергии Q2 чтобы полностью расплавится:
Q2=λ*m, где λ - табличное значение равное примерно 25000 Дж
Найдём Q2:
Q2=25000*0.113=2825 (Дж)
Теперь найдём всю теплоту, затраченную на нагрев (Q1) и плавление (Q2) свинца:
Q=Q1+Q2=2009.14+2825=4834.14 (Дж)
ВАЖНАЯ РЕМАРКА: все значения c и λ взяты из таблиц на просторах интернета, поэтому могут слегка варьироваться от таблицы к таблице. Я брал все эти значения из таблиц в советских учебниках, чтобы уменьшить это несовпадение, но вполне возможно что полученные ответы слегка не совпадут с ответами.
Объяснение:
1. Дано: m=0,1 кг, t=100*С, L=2300000 Дж/кг (теплота парообразования воды). Решение: Q - кол-во теплоты, которое потребуется для превращения в пар воды с массой m. По формуле Q=L * m (так как t=температуре кипения воды, следовательно, не требуется нагревать воду больше). Итак, Q=0,1 кг * 2300000 Дж/кг=230 кДж. ответ: 230 кДж.
2. увеличится (при плавлении разрушается кристаллическая решётка вещества, внутренняя энергия увеличивается).
3. КПД - это отношение полезной работы и затраченной. В данном случае А(зат.) - затраченная работа, = 2 кДж=2000 Дж, а А(пол.)=500 Дж - полезна работа. КПД=500 Дж : 2000 Дж=0,25, а в процентах - 0,25*100%=25%. ответ: 25%.
4. При температуре ниже 13,2*С олово трескается и превращается в порошок. Температура плавления азота = -210*С, то есть в данном случае азот - не жидкость, размешать никак не получится :) Температура кипения азота = -195,8*С, если его температура равна или выше, то он превращается в пар, тоже перемешать не получится. -210*С и -195,8*С меньше, чем 13,2. Следовательно, оловянной ложной перемешать не получится.