Партнеры
Вход в систему
Яндекс.Метрика
on-line
Сейчас на сайте 0 пользователей и 37 гостей.

Задачи с ответами, комментариями, решениями.

17. Тепловые явления

17.21. На сколько изменится удельная теплота плавления вещества при понижении температуры плавления на Δt, если удельные теплоемкости веществ в жидкой и твердой фазе равны соответственно c1 и c2? [Δλ = λ2 − λ1 = (c1 − c2)Δt]

17.22. В сосуд, содержащий 200 г льда при температуре −15 °С, влито 500 г воды, переохлажденной до температуры −15 °С. Сколько получится льда и воды из такой смеси? Удельную тепло-емкость воды и льда считайте не зависящей от температуры. [207 г льда и 493 г воды]

17.23. Какому давлению был подвергнут лед массой 20 г, заключенный в теплонепроницаемую оболочку при 0 °С, если при этом расплавилось 1,6 г льда и, кроме того, известно, что при увеличении давления на 14 МПа температура плавления понижается на 1 °С? Считать, что понижение температуры плавления пропорционально повышению давления. [1,77•108 Па]

17.24. В колориметр, содержащий 100 г льда при 0 °С, впущен пар, имеющий температуру 100 °С. Сколько воды окажется в колориметре после того, как весь лед растает? L = 2,26 кДж/кг. [112,5 г]

17.25. Тонкая стеклянная пробирка, содержащая 100 г воды при температуре 20 °С, опущена в дьюаровский сосуд, содержащий 50 г эфира при температуре 10 °С. Какова будет температура оставшейся воды, когда весь эфир испарится? Что будет находиться в пробирке? Удельная теплоемкость жидкого и газообразного эфира 2,1 кДж/(кг•К), его удельная теплота испарения 376 кДж/кг. Решите задачу при условии, что эфира было 120 г. [0 °С; 28 г; 72 г; 100 г льда при −4 °С]

17.26. При сгорании 1 г водорода и превращении его в воду выделяется количество теплоты, равное 142 кДж. Сколько угля с удельной теплотой сгорания 29 МДж/кг надо сжечь для диссоциации 1 л воды, если выделяемой углем энергии используется 50 %. [1,08 кг]

17.27. Холодильник потребляет от сети мощность 416 Вт, ежесекундные потери энергии в пространство составляют 840 Вт. За какое время можно заморозить в холодильнике 3,6 кг воды, взятой при температуре 20 °С? Удельная теплота плавления льда 0,33 МДж/кг, удельная теплоемкость воды 4,2 кДж/(кг•К). [1 ч]

17.28. Следуя по течению, пароход прошел расстояние между двумя пунктами 150 км за 10 ч 40 мин. То же расстояние против течения пройдено за 18 ч 50 мин. Чему равна сила сопротивления воды движению парохода, если он сжигал 120 кг угля в час? Коэффициент полезного действия паровой машины 10 %. Удельная теплота сгорания угля 29 МДж/кг. [32 кН]

17.29. Поезд массой M идет по горизонтальному пути со скоростью v. Тепловоз сжигает при этом за время τ топливо массой m. КПД двигателя равен η. Какую скорость разовьет поезд при тех же условиях на пути с уклоном вверх α? Удельная теплота сгорания топлива q. [ηqmv/(ηqm + Mgvτα)]

17.30. Какое количество теплоты выделяется при полном торможении поезда, идущего со скоростью 54 км/ч под уклон 0,01, если масса поезда равна 2000 т? Силу сопротивления считать пропорциональной силе нормального давления. Коэффициент сопротивления 0,05. [280 МДж]

17.31. Стеклянный шарик объемом 0,2 см3 равномерно падает в воде. Какое количество теплоты выделится при перемещении шарика на 6 м? Плотность стекла 2,4 г/см3. [1,68•10−2 Дж]

17.32. На сколько нагреется медная пластинка размером 2 × 6 см при нарезании в ней резьбы с шагом 0,75 мм, если при нарезке к воротку нужно приложить момент силы 4,9 Н•м? Размером отверстия пренебречь. Плотность меди 8900 кг/м3, удельная теплоемкость 376 Дж/(кг•К). [10,3 °С]

17.33. Грузовой автомобиль, оборудованный газогенераторным двигателем мощностью 92 кВт, имеющий КПД 18 %, работает в полную нагрузку. Определите массу древесных чурок с удельной теплотой сгорания 12,5 МДж/кг, для пробега пути 1 км со скоростью 18 км/ч. [8,1 кг]

17.34. Трансформатор, погруженный в масло, вследствие перегрузок начинает нагреваться. Ка-ков его КПД, если при полной мощности 60 кВт 40 кг масла в течение 4 мин нагрелись на 20 °С? Удельная теплоемкость масла 2,1 кДж/(кг•К). Количеством теплоты, идущим на нагревание металла трансформатора и его обмотки, пренебречь. [88 %]

17.35. Вращающийся в подшипнике вал диаметром 10 см делает 200 об/мин и давит на подшипник с силой 12 кН. Определите часовой расход масла, пропускаемого для охлаждения подшипника, если температура масла при подаче равна 12 °C, а при выходе 60 °С. Коэффициент трения 0,015, удельная теплоемкость масла 1,7 кДж/(кг•К). [8,3 кг/ч]

17.36. Заряд 305-миллиметровой пушки содержит 155 кг пороха. Масса снаряда 446 кг. Какова максимальная дальность полета снаряда, если КПД орудия равен 28 %? Удельная теплота сгорания пороха 4,18 МДж/кг, сопротивлением воздуха пренебречь. [83,1 км]

17.37. Тележка с песком массой M катится без трения по горизонтальным рельсам со скоростью v1. Пуля массой m, выпущенная со скоростью v2, совпадающей по направлению с v1, попадает в тележку и застревает в ней. Сколько механической энергии перешло при ударе во внутреннюю энергию? [mM(v1 − v2)2/(2(m + M))]

17.38. Свинцовая пуля массой 10 г, летящая горизонтально со скоростью 300 м/с, попадает в неподвижный стальной куб массой 100 г, лежащий на гладком горизонтальном столе. Какова будет температура тел после удара? Удар считать абсолютно неупругим, температура пули в момент удара 25 °С, кубика 15 °С. Удельные теплоемкости стали 460 и свинца 125 Дж/(кг•К). [24,1 °С]

17.39. С какой скоростью должны лететь навстречу друг другу две одинаковые льдинки, имеющие температуры −10 °С, чтобы при ударе они превратились в пар? Решите задачу при условии, что массы льдинок равны m1 и m2. [2,4 км/с; (m1 + m2)√{(λ + r + cл10 + cв100)/(m1m2)}]

17.40. Горизонтально летящая пуля массой m попадает в деревянный шар, лежащий на полу, и пробивает его. Определите, какая часть энергии перешла в энергию деформации, если начальная скорость пули v1, скорость после вылета из шара v2, масса M. Трение между шаром и полом отсутствует, траектория пули проходит через центр шара. [1 − (v2/v1)2 − (m/M)(1 − v2/v1)2]