Задачи5класса трудности. 41. С какой наименьшей скоростью должна лететь льдинка с температурой 0°С, чтобы при ударе она расплавилась?

41. С какой наименьшей скоростью должна лететь льдинка с температурой 0°С, чтобы при ударе она расплавилась? Считать, что вся кинетическая энергия льдинки расходуется только на её плавление. Удельную теплоту плавления льда принять равной 320 кДж/кг.

42. Для охлаждения 1 кг воды, взятой при температуре 34°С, в неё положили 0, 5 кг льда при 0°С. Сколько льда растаяло к тому моменту, когда температура воды понизилась до 0°С?

43. Определить массу водяного пара, который при температуре 100°С нужно ввести в сосуд с водой, чтобы нагреть воду от 0 до 100°С. Масса воды 2, 3 кг. Потери теплоты на нагревание сосуда не учитывать. Удельная теплота парообразования 2300 кДж/кг.

44. При изобарическом нагревании кислорода, находящегося в цилиндре с поршнем, его объём увеличился на 0, 1 м³. Определить приращение внутренней энергии кислорода, если ему сообщено 690 Дж теплоты. Давление кислорода внутри цилиндра равно 900 Па.

45. Определить массу воды, которая должна пройти через радиаторы отопления, охлаждаясь на 13К, для нагревания 175, 5 кг воздуха в закрытой комнате от 10°С до 20°С. Удельная теплоемкость воды 4, 5 кДж/(кгК), удельная теплоёмкость воздуха 1000 Дж/(кгК). Потери тепла через пол, стены и окна составляют 40%.

46. В чайник со свистком налили 0, 81 кг воды с температурой 20°С и поставили на электрическую плитку мощностью 900 Вт. Через 7 минут раздался свисток. Определить в процентах к.п.д. плитки.

47. 1 моль газа изобарически нагревают на 250 К. При этом газ, расширяясь, совершает работу 4685 Дж. Определить изменение внутренней энергии газа Молярная теплоёмкость газа в изобарическом процессе равна 22, 8 Дж/(кмоль).

48. Найти работу, совершённую 1 кмолем идеального газа при его изобарическом нагреве на 5 К.

49. Газ расширился от объёма 3 л до объёма 5 л при постоянном давлении 200 кПа. Найти количество тепла, подведённого к газу, если его внутренняя энергия изменилась при этом на 600 Дж.

50. 0, 4 кг идеального газа нагревают на 20 К при постоянном объёме. Какое количество теплоты сообщают при этом газу? Молярная масса газа 40 кг/кмоль.

51. В сосуде находится 1 кг воды при температуре 70°С. Определить массу воды с температурой 10°С, которую нужно добавить в сосуд, чтобы температура смеси в тепловом равновесии стала равной 50°С. Теплоёмкость сосуда не учитывать.

52. При изобарическом расширении 1 моля гелия совершена работа 332, 4 Дж, при этом температура газа увеличилась на 40 К. Какое количество теплоты сообщено газу?

53. В цилиндре двигателя внутреннего сгорания при работе образуются газы, температура которых T₁=727°С. Температура отработанного газа Т₂=127°С. Двигатель расходует за 2 с 400 кДж тепла. Считая двигатель идеальной тепловой машиной, определить в кВт его полезную мощность.

54. Температура налитой в сосуд воды возрастает на 10°С при подведении 167, 6 кДж теплоты. Определить в кДж количество теплоты, необходимое для испарения этой воды, взятой при температуре кипения. Удельная теплоёмкость воды 4, 19 кДж/(кгК). Удельная теплота парообразования 2260 кДж/кг.

55. Определить массу льда с температурой 0°С, который можно расплавить, подведя к нему количество теплоты, необходимое для нагрева 2 кг воды на 66°С. Удельная теплота плавления льда 330 кДж/кг, удельная теплоёмкость воды 4, 19 кДж/(кгК).

56. Смешали 0, 4 кг воды при 50°С и 0, 1 кг воды при 80°С. Определить в °С температуру смеси при тепловом равновесии.

57. В идеальной тепловой машине за счет каждого килоджоуля энергии, получаемой рабочим телом от нагревателя, совершается работа 300 Дж. Определить температуру нагревателя, если температура холодильника 280 К.

58. Летевшая со скоростью 200 м/с свинцовая пуля попала в земляной вал и застряла в нём. На сколько °С нагрелась пуля, если 65% кинетической энергии пули перешло в её внутреннюю энергию? Удельная теплоёмкость свинца 130 Дж/(кг-К).

59. Газ массой 32 г нагревается при постоянном объёме от температуры 200 К. При этом ему сообщается 6, 4 кДж теплоты, и давление увеличивается вдвое. Определить удельную теплоёмкость газа в этом процессе.

60. Газу сообщили 650 Дж теплоты. При этом газ расширился изобарически от 6 м³ до 8 м³, и его внутренняя энергия увеличилась на 450Дж. Найти давление, при котором происходило расширение газа.

61. Некоторый газ занимает объём 2 л при температуре 17°С и давлении 200 кПа. Какую работу совершит газ при изобарическом нагревании до температуры 75°С?

62. Идеальный газ массой 20 г находится в плотно закрытом сосуде при температуре -73°С. Газ нагревают, при этом давление возрастает в 3 раза. Найти количество теплоты, сообщенное газу. Удельная теплоемкость газа при постоянном объёме равна 650 Дж/(кгК).

63. Идеальный газ массой 5 г находится при температуре 300 К. Найти количество теплоты, которое необходимо сообщить газу при постоянном давлении, чтобы его объём увеличился вдвое. Удельная теплоёмкость газа при постоянном давлении равна 1000 Дж/(кгК).

64. Кислород массой 320 г нагревают при постоянном давлении на 20 К. Какую работу совершает газ в данном процессе?

65. Одноатомный газ массой 40 г нагрели на 20 К, при этом газ совершил работу 210, 4 Дж. Какое количество тепла было сообщено газу в этом процессе? Молярная масса газа 20 г/моль.

66. Необходимо получить 0, 5 кг воды при 0°С, охлаждая стоградусный водяной пар. Какое количество теплоты выделится при этом? Удельная теплота парообразования 2, 3 МДж/кг. Ответ дать в МДж.

67. Один моль газа участвует в циклическом процессе, состоящем из двух изохор и двух изобар. Крайние значения давления и объема равны 100 кПа, 300 кПа, 2 л и 5 л, соответственно. Определить работу, совершенную газом за цикл.

68. Рабочее тело идеальной тепловой машины получает от нагревателя за 1с 60кДж энергии. Температура нагревателя 400К, температура холодильника 300К. Определить кВт мощность тепловой машины.

69. Относительная влажность воздуха в комнате объёмом 50 м³ равна 80%. Плотность насыщенного пара при этих условиях 0, 1 кг/м³. Определить абсолютную влажность в этой комнате, если дополнительно испарить 100 г воды.

70. Диаметр трубки ртутного барометра 3 мм. Какую поправку в показания барометра нужно внести, если учесть капиллярное опускание ртути? Плотность ртути 13, 6 г/м³, коэффициент поверхностного натяжения 0, 459 Н/м. g=10 м/с². Ответ дать в мм.

71. Какое количество теплоты потребуется, чтобы испарить 0, 5 кг воды, взятой при 20°С? Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кгК), удельная теплота парообразования 2260 кДж/кг. Ответ дать в кДж.

72. При выстреле из пушки сгорает 200 кг пороха. Масса снаряда 50 кг, а скорость его в момент вылета из ствола 800 м/с. Определить в процентах к.п.д. пушки, если теплота сгорания пороха 3, 2 МДж/кг.

73. В идеальной тепловой машине за счет каждого килоджоуля энергии, получаемой рабочим телом от нагревателя, совершается работа 300 Дж. Определить температуру нагревателя, если температура холодильника 280 К.

74. Какое минимальное количество тепла нужно сообщить 2 кг льда, взятого при температуре -10°С, чтобы лёд расплавить? Удельная теплоёмкость льда 2, 1 кДж/(кг-К), а удельная теплота плавления 330 кДж/кг. Ответ дать в кДж.

75. Сколько энергии потребуется затратить, чтобы расплавить 2 кг свинца, взятого при 27°С? Температура плавления свинца 327°С, удельная теплоёмкость 130 Дж/(кг× К), удельная теплота плавления 22, 5 кДж/кг. Ответ дать в кДж.

76. В сосуд налито 5 кг воды при температуре 9°С. Определить массу воды при 100°С, которую нужно долить в сосуд, чтобы получить тёплую воду с температурой 30°С? Теплоёмкостью сосуда пренебречь.

77. Идеальный одноатомный газ находится в закрытом сосуде под давлением 10⁴ Па. Внутренняя энергия газа 150 Дж. Найти объём, занимаемый газом.

78. Температура нагревателя идеальной тепловой машины 227°С. Определить в °С температуру холодильника, если за счет каждого кДж теплоты, полученной от нагревателя, машина совершает работу 300 Дж.