1. Какое количество теплоты необходимо для нагревания 5-килограммового куска цинка на 10 °С, если это равно 20 кДж?

  • 48
1. Какое количество теплоты необходимо для нагревания 5-килограммового куска цинка на 10 °С, если это равно 20 кДж?
2. Какое количество теплоты выделилось, когда 120-килограммовая чугунная плита, нагретая до 80°С на солнце, остыла до 20°С в тени?
3. Если медный цилиндр массой 3 кг отдал окружающей среде 54 кДж теплоты при охлаждении, а удельная теплоёмкость меди составляет 380 Дж/кг-°С, то насколько градусов понизилась его температура?
4. Какая будет температура в баке с горячей водой массой 10 кг и температурой 90°С после того, как будет добавлена холодная вода с температурой
Магический_Единорог
32
\( T_1 = 20 °C \) и массой \( m_1 = 5 \) кг? Удельная теплоёмкость воды составляет \( c = 4200 \) Дж/кг-°C.

1. Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для определения теплоты:
\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]

где \( Q \) - теплота, \( m \) - масса вещества, \( c \) - удельная теплоёмкость вещества, \( \Delta T \) - изменение температуры.

В нашем случае, \( m = 5 \) кг, \( c = 4200 \) Дж/кг-°C и \( \Delta T = 10 - 20 = -10 \) °C, так как температура понижается.

Подставим значения в формулу:
\[ Q = 5 \cdot 4200 \cdot (-10) \]

Вычисляем:
\[ Q = -210000 \] Дж

Ответ: Для нагревания 5-килограммового куска цинка на 10 °С необходимо -210000 Дж теплоты.

2. Аналогично, мы можем использовать ту же формулу для определения количества теплоты:
\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]

В данном случае, \( m = 120 \) кг, \( c = 4200 \) Дж/кг-°C и \( \Delta T = 20 - 80 = -60 \) °C, так как температура понижается.

Подставляем значения:
\[ Q = 120 \cdot 4200 \cdot (-60) \]

Вычисляем:
\[ Q = -30240000 \] Дж

Ответ: Когда 120-килограммовая чугунная плита, нагретая до 80°С на солнце, остыла до 20°С в тени, выделилось -30240000 Дж теплоты.

3. Чтобы найти изменение температуры, мы можем использовать формулу для определения теплоты:
\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]

В данном случае, \( Q = -54 \) кДж, \( m = 3 \) кг и \( c = 380 \) Дж/кг-°C.

Подставляем значения:
\[ -54 = 3 \cdot 380 \cdot \Delta T \]

Вычисляем:
\[ \Delta T = -0.047 \] °C

Ответ: Температура медного цилиндра понизилась на 0.047 °C.

4. Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для определения теплоты:
\[ Q_1 + Q_2 = 0 \]

где \( Q_1 \) - теплота горячей воды, \( Q_2 \) - теплота холодной воды.

Так как тепло не теряется или не создаётся в процессе, теплота горячей воды равна теплоте холодной воды.

Используем формулу для определения теплоты:
\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]

В данном случае, \( m_1 = 10 \) кг, \( T_1 = 90 \) °C, \( T_2 \) - искомая температура смеси, \( m_2 \) - масса холодной воды.

Так как \( Q_1 = Q_2 \), мы можем записать:
\[ m_1 \cdot c \cdot \Delta T_1 = m_2 \cdot c \cdot \Delta T_2 \]

Где \( \Delta T_1 = T_1 - T_2 \), \( \Delta T_2 = T_2 - T_1 \).

Подставляем значения:
\[ 10 \cdot 4200 \cdot (90 - T_2) = m_2 \cdot 4200 \cdot (T_2 - 90) \]

Упрощаем уравнение:
\[ 10(90 - T_2) = m_2(T_2 - 90) \]

Раскрываем скобки:
\[ 900 - 10T_2 = m_2T_2 - 90m_2 \]

Перегруппируем значения:
\[ 11T_2 = 900 + 90m_2 \]

Дальше необходимо знать значение \( m_2 \), чтобы решить это уравнение полностью. Пожалуйста, предоставьте мне значение \( m_2 \), и я помогу вам с дальнейшим решением.