1. Будет ли таять лед, если его внести в помещение с температурой 0 0С?

2. Какое количество энергии выделится при конденсации 200 г водяного пара при 100 0С?

3. Какое количество энергии необходимо для плавления 200 г свинца, взятого при 27 0С?

4. Нагретая железная деталь массой 3,4 кг ставится на поверхность льда, имеющего температуру 0 0С. После охлаждения детали до 0 0С под ней расплавилось 460 г льда. Какова была температура нагретой детали? Рассеянием тепла в окружающую среду пренебречь.

5. Какое расстояние проедет автомобиль с двигателем мощностью 100 кВт и КПД 25% на 26 кг бензина со скоростью 20 м/с?

6. На сколько градусов нагревается стальная заготовка массой 1,6 кг от удара молота массой 100 кг, падающего с высоты 4,6 м, если заготовка поглощает 80% энергии, выделяющейся при ударе?

Физика 9 класс Тепловые процессы и механика лёд температура Энергия конденсация плавление свинец нагрев охлаждение автомобиль мощность КПД бензин скорость удар заготовка энергия удара Новый

Давайте по порядку разберем каждый из ваших вопросов.

1. Будет ли таять лед, если его внести в помещение с температурой 0 °C?

Лед начнет таять при температуре 0 °C, но только если температура окружающей среды выше 0 °C или если на него будет действовать тепло из других источников. Если лед находится в помещении с температурой 0 °C и нет других факторов, влияющих на его состояние, он останется в твердом состоянии, так как температура равна температуре плавления.

2. Какое количество энергии выделится при конденсации 200 г водяного пара при 100 °C?

Для расчета используем формулу:

• Q = m * L

где Q — количество выделившейся энергии, m — масса водяного пара, L — теплота конденсации. Теплота конденсации для воды составляет примерно 2260 кДж/кг.

Подставим значения:

• m = 0,2 кг (200 г),
• L = 2260 кДж/кг.

Q = 0,2 * 2260 = 452 кДж.

Таким образом, при конденсации 200 г водяного пара выделится 452 кДж энергии.

3. Какое количество энергии необходимо для плавления 200 г свинца, взятого при 27 °C?

Для плавления свинца нам нужно знать его теплота плавления, которая составляет примерно 25 кДж/кг. Рассчитаем необходимую энергию по формуле:

• Q = m * L

где m = 0,2 кг (200 г), L = 25 кДж/кг.

Q = 0,2 * 25 = 5 кДж.

Таким образом, для плавления 200 г свинца потребуется 5 кДж энергии.

4. Какова была температура нагретой детали?

Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения энергии. Энергия, отданная деталью, равна энергии, полученной льдом:

• m_лед * L_плавления = m_детали * c_железа * (T_начальная - T_конечная)

где:

• m_лед = 0,46 кг (460 г),
• L_плавления = 334 кДж/кг (теплота плавления льда),
• m_детали = 3,4 кг,
• c_железа = 0,45 кДж/(кг·°C),
• T_конечная = 0 °C.

Подставим значения и найдем T_начальная:

• 0,46 * 334 = 3,4 * 0,45 * (T_начальная - 0)

Решая уравнение, получим T_начальная = 98 °C.

5. Какое расстояние проедет автомобиль?

Сначала найдем полезную мощность двигателя:

• Полезная мощность = 100 кВт * 0,25 = 25 кВт.

Теперь переведем мощность в джоули:

• 25 кВт = 25 * 1000 = 25000 Дж/с.

Теперь найдем общее количество энергии, которое можно получить из 26 кг бензина. Энергия сгорания бензина примерно 32 МДж/кг:

• Энергия = 26 * 32 000 000 = 832 000 000 Дж.

Теперь найдем время работы двигателя:

• t = Энергия / Полезная мощность = 832 000 000 / 25000 = 33280 с.

Теперь найдем расстояние:

• Расстояние = скорость * время = 20 м/с * 33280 с = 665600 м = 665,6 км.

6. На сколько градусов нагревается стальная заготовка?

Сначала найдем потенциальную энергию молота:

• E = m * g * h

где:

• m = 100 кг,
• g = 9,81 м/с²,
• h = 4,6 м.

Подставим значения:

• E = 100 * 9,81 * 4,6 = 4518,6 Дж.

Теперь найдем, сколько энергии поглощает заготовка:

• E_поглощенная = 0,8 * E = 0,8 * 4518,6 = 3614,88 Дж.

Теперь найдем изменение температуры заготовки:

• Q = m * c * ΔT

где:

• m = 1,6 кг,
• c = 0,5 кДж/(кг·°C) = 500 Дж/(кг·°C).

Подставим значения:

• 3614,88 = 1,6 * 500 * ΔT

Решим уравнение:

• ΔT = 3614,88 / (1,6 * 500) = 4,52 °C.

Таким образом, заготовка нагреется на 4,52 °C.