Нагревание воды в медном калориметре
В медном калориметре массой 100 г находится 1 кг воды при температуре 20° С. В воду опускают свинцовую деталь массой 2 кг, имеющую температуру 90° С. Мы должны выяснить, до какой температуры нагреется вода.
Расплавленная часть свинцовой пули
Свинцовая пуля ударяется о броневую плиту и отскакивает от неё. На нагревание пули идёт 60% потерянной ею механической энергии. Скорость пули перед ударом о плиту v 400 м /с , после удара v 100 м/с . Температура пули перед ударом 50 . Мы должны вычислить, какая часть пули расплавилась.
Сжигание каменного угля
Какое количество каменного угля необходимо сжечь, чтобы воду массой 3 кг полностью превратить в пар, учитывая, что КПД нагревателя 30%.
Температурный баланс в калориметре
В калориметр, содержащий 500 г воды при температуре 20°С, кладут кусок льда при температуре 0°С. Мы должны вычислить, какая наименьшая масса льда нужна для того, чтобы температура содержимого калориметра стала равной 0°С.
Вычисление высоты падения капли воды
Капля воды массой 15г падает с некоторой высоты. Мы должны определить, с какой высоты должна падать капля, чтобы от нее не осталось мокрого места. Температура капли перед ударом 25.
Плавление свинца
КПД нагревателя 20%, мы должны вычислить, сколько свинца при начальной температуре 25 можно расплавить, если сжигать 60т бензина.
Сколько нужно смешать горячей воды , имеющей температуру 80 °С, и холодной, имеющей температуру 20 °С, чтобы получить 60 кг воды с температурой 40 °С.
Теплоотдача от свинцового шара
Свинцовый шар падает с высоты 40 м до какой температуры нагреется свинец при начальной температуре 10 Если на нагревание свинца идет 45% энергии шара.
Вычисление количества стали при плавлении
Сколько стали получится при плавлении от 20 градусов, если было израсходовано 2 т угля, а нагреватель имеет КПД 50%.
Определение массы воды в сосуде
В алюминиевый сосуд массой 300 г налили 1 кг воды при температуре 90 °С. Мы должны определить массу воды, взятой при 30 °С, которую нужно налить в сосуд, чтобы в нём установилась температура воды, равная 50 °С.
Расплавившаяся часть железного метеорита
Железный метеорит влетает в атмосферу Земли со скоростью 1,6 км/с, имея температуру 47. Мы должны определить в процентах расплавившуюся часть массы метеорита, если в его внутреннюю энергию при движении в атмосфере Земли переходит 70% кинетической энергии метеорита.
Сжигание бензина для расплавления льда
Сколько бензина необходимо сжечь, чтобы лед массой 600г полностью расплавить, учитывая, что КПД нагревателя 65%.
Определение установившейся температуры
В термостат, содержащий 2 кг воды и 0,5 кг льда при
температуре 0 C добавили 1 кг воды с температурой
60C. Мы должны определить установившуюся температуру.
Расплавившаяся часть свинцовой пули
Свинцовая пуля ударяется о броневую плиту и отскакивает от неё. На нагревание пули идёт 50% потерянной ею механической энергии. Скорость пули перед ударом о плиту v 600 м/с после удара v 100 м/с. Температура пули перед ударом 70. Мы должны выяснить, какая часть пули расплавилась.
Вычисление количества дров для нагрева снега
Сколько дров надо сжечь в печи с КПД 40%, чтобы получить из 200 кг снега, взятого при температуре -10 C, воду при 20.
Смешивание воды разной температуры
Смешали 7 литров воды при температуре 19°C и 13 литров воды при температуре 79°C. Найти температуру получившейся смеси.
Вычисление количества нефти для нагрева воды
На сколько нефти необходимо сжечь, чтобы нагреть и превратить в пар 300 г воды при температуре 30.
КПД выстрела винтовки
Пуля массой 9 г вылетает из ствола винтовки со скоростью 850 м/с, масса порохового заряда 4 г. Мы должны определить КПД выстрела.
Все задачи
Термодинамика и физические явления
Сжатие газа при постоянном давлении
- В термокружку налили горячий чай.
- В цилиндре под поршнем находится газ, который сжимается при постоянном давлении и понижении температуры. Определить совершаемую работу газом.
Идеальный газ
- Масса идеального газа охлаждается изохорно, затем расширяется при постоянном давлении с равной температурой в начальном и конечном состоянии. Определить совершаемую работу газом.
Теплоемкость кипятильника
- Чайник с кипятком остывает быстрее, чем чайник с кипятком. Определить теплоемкость чайника.
Преобразование снега в пар
- Мокрый снег превратили в пар на горелке. Рассчитать содержание воды в снеге.
Вскипячивание алюминиевого чайника
- Алюминиевый чайник вскипятили, добавили воды комнатной температуры и снова вскипятили. Определить массу чайника.
Средние квадратичные скорости молекул гелия
- Два сосуда соединены краном, содержащие одинаковое количество молекул гелия. Рассчитать средние квадратичные скорости молекул.
Теплопоглощение и превращение воды в пар
- Определить количество теплоты, поглощенное при кипении и обращении воды в пар.
КПД тепловой машины
- Подсчет КПД тепловой машины на основе полученного тепла и совершенной работы.
Душ Василия
- Василий тратит горячую и холодную воду на прием душа, в зависимости от коэффициента на разных этажах. Рассчитать количество горячей воды для душа на 5 этаже.
Теплоизолированный котел и положительная работа идеального газа
Теплоизолированный котел, объем которого разделен вертикальной перегородкой на две равные части, представляет собой интересный объект изучения термодинамики. Один моль одноатомного идеального газа, находящегося под давлением, разделен между двумя половинами котла. В одной половине котла пустота, в другой – газ.
Определение работ и теплоты
Идеальный газ, совершая линейный процесс и уменьшая свою температуру с (T_i) до (T_f), совершает положительную работу и выделяет теплоту.
График зависимости давления от объема
На графике изобразим изотермы, соответствующие различным температурам. Область, в которой процессы удовлетворяют условиям положительной работы и выделения теплоты, будет заштрихована.
Процессы с чайником и теплообмен
Поднимая температуру чайника на газовой плите, скорость теплообмена с окружающей средой зависит от параметров окружающей среды.
Количество теплоты для идеального газа
Один моль одноатомного идеального газа совершает процесс 1-2-3, увеличивая давление в два раза. Найдем количество теплоты, сообщенное газу, при температурах (T_1 = 300 K) и (T_3 = 900 K).
Плавление льда и расчет доли, которая растает
Если сообщить теплоту льду, он растает. Определим долю льда, которая растает при определенных условиях.
Количество вещества гелия в цилиндре
В вакууме закреплен горизонтальный цилиндр с гелием. После влета пули массой 10 г, температура гелия возрастает на 64 K. Найдем количество вещества гелия в цилиндре.
Нагревание идеального газа в горизонтальном сосуде
Изучим случай идеального газа в горизонтальном сосуде с поршнем, который сдвигается при получении теплоты. Рассчитаем необходимые параметры.
Обращайтесь к квалифицированным специалистам для получения дополнительной информации по теме!
Важность эффективного процесса SEO
Один моль идеального одноатомного газа переходит из состояния 1 в состояние 2 (см. диаграмму). — внутренняя энергия газа, — объем газа.
Выбор утверждений
Выберите все утверждения из приведенного списка, верно характеризующие процесс 1-2.
- Тепловая машина работает по замкнутому циклу.
- Машина получает количество теплоты от нагревателя и отдаёт холодильнику теплоту.
Чему равен КПД тепловой машины?
Тепловая машина работала по циклу Карно. Изменили машину, заменив адиабатическое расширение на изохорное остывание. Температура холодильника и нагревателя оставили прежней. Как в результате этого изменился КПД цикла и совершаемая за цикл работа?
Таблица изменений
| Физическая величина | КПД цикла | Совершаемая в цикле работа |
|---|---|---|
| Изменение | 3 | 4 |
| Изменение | 2 | 1 |
Результаты нагревания вещества массой построены на графике зависимости температуры от подводимого количества теплоты. Вещество изначально находилось в твёрдом состоянии.
Масса вещества в твердом состоянии в момент подачи энергии: _
Сосуд разделён на две равные по объёму части пористой неподвижной перегородкой. В начальный момент времени в левой части сосуда содержится 4 моль гелия, в правой — 20 г неона. Температура газов одинаковая и остаётся постоянной.
Верные утверждения
Выберите все верные утверждения, описывающие состояние газов после установления равновесия в системе.
- Гелий проникает в обе части сосуда.
- Температура газов остаётся постоянной.
Идеальная тепловая машина с КПД за цикл совершает работу. Какое количество теплоты отдается холодильнику за цикл?
Ответ: Дж
Аргон в количестве изобарно сжимают, совершая работу. При этом температура аргона уменьшается в 4 раза. Затем газ адиабатически расширяется, при этом его температура изменяется до значения. Найдите работу газа при адиабатном расширении. Количество вещества в процессах остаётся неизменным.
В тепловом двигателе 2 моля гелия совершают цикл 1-2-3-4-1, показанный на графике в координатах , где — давление газа, — абсолютная температура. Температуры в точках 2 и 4 равны и превышают температуру в точке 1 в 2 раза. Определите КПД цикла.
Моль одноатомного идеального газа совершают циклический процесс 1-2-3, состоящий из изохоры 1-2, изобары 3-1 и процесса 2-3 с линейной зависимостью давления от объема (см. рисунок), где и
В калориметр налито воды при температуре К воде добавляют лед при температуре. После установления теплового равновесия в калориметре остается только вода при температуре. Найдите массу добавленного льда.
На рисунке изображена зависимость давления идеального одноатомного газа от занимаемого им объема. Определите температуру во второй точке, если количество теплоты, полученное газом от нагревателя за цикл, равняется. Количество вещества газа равно 4 моль.
Какую работу надо совершить для сжатия некоторого количества идеального одноатомного газа в раза, если внутренняя энергия газа меняется при этом так, как показано на рисунке? Участок — отрезок параболы с вершиной в начале координат. Исходное значение внутренней энергии газа равно .
Идеальный одноатомный газ совершает в тепловом двигателе цикл , в котором давление газа изменяется с изменением его плотности так, как показано на рисунке, причем график процесса представляет собой участок гиперболы, описываемой уравнением Определите КПД цикла Ответ приведите в процентах, округлив до одного знака после запятой.
Давление и объем гелия циклически изменяют в соответствии с -диаграммой, показанной на рисунке. Известно, что внутренняя энергия гелия в состоянии 2 в раза больше, чем внутренняя энергия гелия в состоянии 1. Определите отношение количества теплоты, отданного гелием на участке к работе гелия на участке
Над идеальным газом проводится циклический процесс, состоящий из двух изохор , и двух адиабат (см. рисунок). Известно, что работа, совершаемая газом за цикл, в раза больше, чем количество теплоты, отдаваемое газом за цикл холодильнику. Найдите коэффициент полезного действия цикла .
Над идеальным газом проводится циклический процесс, состоящий из двух изобар и двух адиабат Известно, что изменение температуры газа при изобарном расширении на участке в раза больше, чем модуль изменения температуры при изобарном сжатии на участке Найдите коэффициент полезного действия цикла
Объем порции газообразного гелия увеличивается в раза, а его внутренняя энергия меняется так, как показано на рисунке, где участок — отрезок параболы с вершиной в начале координат. При этом газ совершает работу, равную Определите по этим данным конечное значение внутренней энергии газа .
В длинной закрытой трубке между двумя поршнями массой каждый находится 1 моль идеального газа, масса которого много меньше массы поршней. В остальном пространстве трубки — вакуум. В начальный момент правый поршень имеет скорость а левый — Найти максимальную температуру газа, если стенки трубки и поршни теплонепроницаемы. Температура газа в начальный момент равна Внутренняя энергия одного моля газа Трением пренебречь.
Куску льда массой 1 кг при температуре 273 К передали 42 кДж теплоты. Чему стала равна температура льда?
С одноатомным идеальным газом проводят процесс, в котором внутренняя энергия газа пропорциональна квадрату объёма, который он занимает. Каково изменение внутренней энергии газа в таком процессе, если газу сообщили количество теплоты
В вертикальном цилиндрическом сосуде под легким подвижным поршнем находится некоторое количество одноатомного идеального газа. В положении равновесия поршень удерживается в сосуде атмосферным давлением. При этом расстояние от поршня до дна сосуда равно Поддерживая температуру газа постоянной, сверху на поршень медленно насыпают песок массой Найдите количество теплоты которое необходимо сообщить газу, чтобы вернуть поршень в первоначальное положение. Трение поршня о стенки сосуда считайте пренебрежимо малым, ускорение свободного примите равным