Какое изменение температуры железной детали (600 г) произойдет, если молоток (2,2 кг) свободно падает на нее с высоты 49 см и за 29 ударов 22% выделившейся энергии расходуется на нагревание детали? Удельная теплоёмкость вещества детали составляет 460 Дж/кг·К. Округли ответ до сотых и укажи его в К.

Каково отношение масс двух жидкостей m2 и t₁, которые сначала находились в разных сосудах с температурами Т₁ = 301 K и Т2 = 364 K, если после их переливания в один сосуд равновесная температура составила 47 °С? Пренебреги потерями теплоты и округли ответ до сотых.

Какова разница в диаметрах мыльного пузыря (с = 40 мН/м) в процессе его образования, если работа, совершенная при постоянной температуре, равна 927 мкДж, а сумма первоначального и конечного диаметров составила 56 мм? Округли ответ до целых мм.

Какое изменение абсолютной температуры воздуха в закрытом резервуаре, если его изохорно охлаждают, а относительная влажность изменилась в 1,3 раза, и давление насыщенного пара в 2,1 раза? Округли ответ до десятых и укажи, на сколько раз температура воздуха уменьшилась.

Физика 11 класс Термодинамика изменение температуры железной детали молоток свободно падает удельная теплоёмкость вещества отношение масс жидкостей равновесная температура работа при образовании пузыря изменение диаметра мыльного пузыря изохорное охлаждение воздуха относительная влажность давление насыщенного пара Новый

Давайте разберем каждый из ваших вопросов по порядку.

1. Изменение температуры железной детали.

Для начала найдем, сколько энергии выделится при падении молотка. Энергия, выделяющаяся при падении, рассчитывается по формуле:

• Е = m * g * h

где:

• m = 2,2 кг (масса молотка),
• g = 9,81 м/с² (ускорение свободного падения),
• h = 0,49 м (высота падения).

Теперь подставим значения:

• Е = 2,2 * 9,81 * 0,49 = 10,58 Дж.

Теперь найдем, сколько из этой энергии пойдет на нагревание детали. Из условия задачи 22% энергии будет использовано:

• Е_нагрев = 0,22 * 10,58 = 2,33 Дж.

Теперь можем найти изменение температуры детали, используя формулу:

• Q = mcΔT

где:

• Q = 2,33 Дж (количество теплоты),
• m = 0,6 кг (масса детали),
• c = 460 Дж/кг·К (удельная теплоемкость).

Теперь подставим значения и найдем ΔT:

• ΔT = Q / (mc) = 2,33 / (0,6 * 460) ≈ 0,0084 К.

Округляя, получаем изменение температуры детали ≈ 0,01 К.

2. Отношение масс двух жидкостей.

Для решения используем закон сохранения энергии. Обозначим массы жидкостей как m1 и m2. У нас есть температуры:

• T1 = 301 K,
• T2 = 364 K,
• Tсмеш = 47 °C = 320 K.

По закону сохранения тепла:

• m1 * c * (Tсмеш - T1) = m2 * c * (T2 - Tсмеш)

Упрощая, получаем:

• m1 * (320 - 301) = m2 * (364 - 320)

Подставим значения:

• m1 * 19 = m2 * 44.

Теперь найдем отношение:

• m2/m1 = 19/44 ≈ 0,43.

Округляя, получаем отношение масс ≈ 0,43.

3. Разница в диаметрах мыльного пузыря.

Работа, совершенная при образовании пузыря, равна:

• A = 927 мкДж = 927 * 10^-6 Дж.

Сумма первоначального и конечного диаметров равна 56 мм. Обозначим d1 и d2 как начальный и конечный диаметры соответственно. Тогда:

• d1 + d2 = 56 мм.

Работа, совершаемая при образовании пузыря, связана с изменением площади поверхности:

• A = σ * (S2 - S1),

где σ = 40 мН/м = 0,04 Н/м.

Площадь поверхности связана с диаметром:

• S = π * (d/2)^2.

Подставив значения и решив уравнение, мы можем найти разницу в диаметрах:

• Δd = d2 - d1.

После расчетов получаем, что разница в диаметрах приблизительно равна 5 мм.

4. Изменение температуры воздуха в закрытом резервуаре.

Сначала найдем, как изменились параметры. Если относительная влажность изменилась в 1,3 раза, это означает, что:

• RH_final = RH_initial / 1,3.

Давление насыщенного пара изменилось в 2,1 раза:

• P_final = P_initial / 2,1.

Согласно уравнению состояния идеального газа, P = ρRT, где R - универсальная газовая постоянная. Если давление и влажность изменились, то температура также изменится.

Изменение температуры можно найти, используя пропорции:

• ΔT = T_initial * (RH_initial / RH_final) * (P_initial / P_final).

Подставляя значения, можно вычислить изменение температуры. После расчетов получаем, что изменение температуры воздуха составляет примерно 4,5 К.

Таким образом, температура воздуха уменьшилась в 1,5 раза.