Вариант 1: 1. Какое будет изменение температуры воды массой 50 г, если в нее поместить кусок меди массой 500 г, который

Кедр

60

1. Чтобы определить изменение температуры воды при помещении куска меди, нам понадобится использовать формулу теплопередачи:

\(Q = mcΔT\)

где Q - количество теплоты, m - масса вещества, с - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

Сначала нам нужно вычислить количество теплоты, выделяющейся из меди:

\(Q_1 = mcΔT_1\), где m = 500 г, c - удельная теплоемкость меди (значение предоставленное в задаче) и ΔT_1 = 80°C - 20°C = 60°C.

Теперь мы должны вычислить количество теплоты, поглощаемое водой.

\(Q_2 = mcΔT_2\), где m = 50 г, c - удельная теплоемкость воды (значение предоставленное в задаче) и ΔT_2 - это изменение температуры воды, которое мы хотим найти.

Теперь, чтобы найти изменение температуры воды, мы можем использовать закон сохранения энергии, согласно которому количество поглощенной и выделившейся теплоты должно быть равным:

\(Q_1 = Q_2\)

\(mcΔT_1 = mcΔT_2\)

\(ΔT _2 = \frac{m_1c_1 ΔT_1}{m_2c_2}\)

Подставляя известные значения, получаем:

\(ΔT_2 = \frac{500 г * удельная теплоемкость меди * 60°C}{50 г * удельная теплоемкость воды}\)

Таким образом, мы можем рассчитать изменение температуры воды, которое будет происходить при помещении куска меди.

2. Для определения количества теплоты, высвобождающегося при полном сгорании керосина, нам необходимо знать удельную теплоту сгорания этого топлива (предоставленную в задаче).

Расчет количества теплоты, высвобождающегося при сгорании, можно выполнить с использованием формулы:

\(Q = mc\)

где Q - количество теплоты, m - масса вещества, с - удельная теплота сгорания вещества.

Нам дано, что объем керосина равен 4 литрам. Чтобы вычислить массу керосина, нам нужно знать его плотность (также предоставленную в задаче) и использовать формулу плотности:

\(m = Vρ\)

где m - масса, V - объем, ρ - плотность.

После того, как мы найдем массу керосина, мы можем использовать удельную теплоту сгорания керосина для рассчета полного количества теплоты, высвобождающегося при его сгорании.

3. Ручной насос нагревается при накачивании велосипедной шины из-за явления, называемого adiabatic compression (изохорическое сжатие или адиабатическое сжатие).

Когда мы накачиваем воздух внутрь велосипедной шины, расположенной внутри самого насоса, воздух сжимается и создает давление, что вызывает нагревание воздуха в насосе.

Это происходит потому, что при сжатии подавляющего большинства газов они выполняют работу (на основе уравнения adiabatic process: \(P_1V_1^γ = P_2V_2^γ\), где \(P_1\) и \(V_1\) - начальное давление и объем, \(P_2\) и \(V_2\) - конечное давление и объем, γ - показатель адиабаты), и эта работа преобразуется во внутреннюю энергию газа, и как результат - его температура возрастает.

Таким образом, при накачивании воздуха велосипедной шины ручным насосом, воздух в насосе будет нагреваться из-за адиабатического сжатия газа.