1) На сколько градусов увеличилась температура куска олова массой 200 г, если его внутренняя энергия увеличилась

Лягушка

37

1) Для решения данной задачи мы можем воспользоваться формулой изменения внутренней энергии:

\[
\Delta Q = m \cdot c \cdot \Delta T
\]

где \(\Delta Q\) - изменение внутренней энергии, \(m\) - масса куска олова, \(c\) - удельная теплоемкость материала (для олова равна 0,226 кДж/кг•°C), \(\Delta T\) - изменение температуры.

Мы знаем, что масса куска олова составляет 200 г и изменение внутренней энергии равно 2,3 кДж. Теплоемкость олова равна 0,226 кДж/кг•°C.

\[
\Delta Q = m \cdot c \cdot \Delta T
\]

\[
2,3 = 0,2 \cdot 0,226 \cdot \Delta T
\]

\[
\Delta T = \frac{2,3}{0,2 \cdot 0,226}
\]

\[
\Delta T \approx 50,9°C
\]

Таким образом, температура куска олова увеличилась на примерно 50,9 градусов.

2) Для решения этой задачи используем формулу изменения внутренней энергии:

\[
\Delta Q = m \cdot c \cdot \Delta T
\]

Задача просит найти количество древесного угля, необходимого для выделения 1020 МДж энергии. Предположим, что весь древесный уголь будет полностью сгорать.

Мы знаем, что углерод в древесном угле имеет удельную теплоту сгорания равную 29,2 МДж/кг и температуру \( \Delta T = 0 \) (так как древесный уголь горит при постоянной температуре).

\[
\Delta Q = m \cdot c \cdot \Delta T
\]

\[
1020 = m \cdot 29,2 \cdot 0
\]

Таким образом, для выделения 1020 МДж энергии необходимо сжечь бесконечное количество древесного угля. Это может быть результатом некорректной постановки задачи.

3) Для решения этой задачи, мы будем использовать формулу изменения внутренней энергии:

\[
\Delta Q = m \cdot c \cdot \Delta T
\]

Нам даны масса куска олова (0,5 кг) и изначальная температура (32°C). Нужно найти изменение внутренней энергии во время плавления куска олова.

Удельная теплоемкость олова составляет 0,226 кДж/кг•°C. Во время плавления температура остается постоянной и равна температуре плавления (232°C).

\[
\Delta Q = m \cdot c \cdot \Delta T
\]

\[
\Delta Q = 0,5 \cdot 0,226 \cdot (232 - 32)
\]

\[
\Delta Q = 0,5 \cdot 0,226 \cdot 200
\]

\[
\Delta Q \approx 22,6 \, \text{кДж}
\]

Таким образом, внутренняя энергия куска олова увеличится на примерно 22,6 кДж во время плавления.

4) Чтобы решить эту задачу, нам нужно учесть два процесса: первый - превращение льда в воду при температуре 0°C, и второй - прогрев получившейся воды до 30°C.

Для первого процесса используем формулу изменения внутренней энергии:

\[
\Delta Q_1 = m \cdot L
\]

где \( \Delta Q_1 \) - изменение внутренней энергии, \( m \) - масса льда (2 кг), \( L \) - удельная теплота плавления льда (равна 334 кДж/кг).

\[
\Delta Q_1 = 2 \cdot 334
\]

\[
\Delta Q_1 = 668 \, \text{кДж}
\]

Для второго процесса будем использовать формулу изменения внутренней энергии:

\[
\Delta Q_2 = m \cdot c \cdot \Delta T
\]

где \( \Delta Q_2 \) - изменение внутренней энергии, \( m \) - масса воды (2 кг), \( c \) - удельная теплоемкость воды (равна 4,186 кДж/кг•°C), \( \Delta T \) - изменение температуры (30°C - 0°C).

\[
\Delta Q_2 = 2 \cdot 4,186 \cdot 30
\]

\[
\Delta Q_2 = 251,16 \, \text{кДж}
\]

Теплота, потребуемая для превращения льда в воду и прогрева воды до 30°C, равна сумме изменений внутренней энергии:

\[
\Delta Q_{\text{общ}} = \Delta Q_1 + \Delta Q_2
\]

\[
\Delta Q_{\text{общ}} = 668 + 251,16
\]

\[
\Delta Q_{\text{общ}} \approx 919,16 \, \text{кДж}
\]

Таким образом, для превращения 2 кг льда (при температуре -10°C) в воду и прогрева получившейся воды до 30°C потребуется примерно 919,16 кДж теплоты.