На главную | Каталог статей | Карта сайта

ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ

703. Закрытую пробирку погрузили в горячую воду. Изменилась ли кинетическая и потенциальная энергия молекул воздуха в пробирке? Если изменилась, то как?
704. Две одинаковые колбы соединены с одинаковыми манометрами (рис. 224 и 225). Одну колбу опустили в сосуд с горячей водой, а другую — в сосуд с холодной. При этом уровни поверхности жидкости в манометрах изменились (относительно штриховой линии) и установились так, как показано на рисунках. Определите, в каком сосуде температура воды выше. В какой колбе кинетическая энергия молекул воздуха увеличилась?

Рис. 224 Рис. 225

705. По условиям предыдущей задачи определите: а) в какой колбе внутренняя энергия воздуха увеличилась, в какой — уменьшилась; б) в какой колбе внутренняя энергия воздуха изменилась больше относительно первоначального значения, а в какой — меньше; в) в каком манометре механическая работа, произведенная по подъему жидкости, больше; г) за счет какой энергии совершалась механическая работа по подъему жидкостей в манометрах.
706. В один стакан налита холодная вода, в другой — столько же кипятка. В каком стакане вода обладает большей внутренней энергией?
707. Два медных бруска одинаковой формы и массами 100 и 500 г были взяты при комнатной температуре и погружены в кипящую воду на одинаковое время. Изменилась ли их внутренняя энергия? Одинаково ли изменилось значение внутренней энергии этих брусков относительно друг друга? Ответы объясните.
708. В сосуде нагрели воду. Можно ли сказать, что внутренняя энергия воды увеличилась? Можно ли сказать, что воде передано некоторое количество теплоты? Ответы объясните.
709. После обработки на точильном круге зубило становится горячим. Зубило, вынутое из горна, тоже горячее. Одинакова ли причина повышения температуры зубил?
710. В закрытой трубке находится капля ртути (рис. 226). Трубку с одного конца нагрели. Объясните, за счет какой энергии совершается работа по перемещению ртути в трубке.
711. При трении головки спички о коробок спичка воспламеняется. Объясните явление.


Рис. 226

712. Спичка загорается при трении ее о коробок. Она вспыхивает
и при внесении ее в пламя свечи. В чем сходство и различие причин, приведших к воспламенению спички в обоих случаях?
713. Можно ли сказать (см. предыдущую задачу), что внутренняя энергия спичечной головки увеличилась, что ей передано некоторое количество теплоты, что она нагрелась до температуры воспламенения?
714. Почему врач, поставив медицинский термометр больному, смотрит показание термометра не раньше чем через 5—7 мин?
715. Какие превращения энергии происходят в опыте (рис. 227)?
716. Со дна водоема всплывает пузырек воздуха. За счет чего увеличивается его потенциальная энергия?
717. Объясните, почему происходит изменение внутренней энергии: а) при сжатии и расширении воздуха; б) при нагревании воды в „кастрюле; в) при сжатии и растяжении резины; г) при таянии льда.
718. Приведите примеры изменения внутренней энергии тела в процессе совершения работы при: трении, ударе, сжатии.
719. В одном сосуде разреженный газ. В другом таком же сосуде сжатый. Какой газ имеет большую потенциальную энергию взаимодействия молекул и почему?
720. Почему пила нагревается, если ею пилить длительное время?
721. Объясните, на каком физическом явлении основан способ добывания огня трением.
722. Почему, если быстро скользить вниз по шесту или канату, можно обжечь руки?
723. Стеклянную банку с нагретым воздухом поставили на резиновую пленку (от детского надувного шара), укрепленную на обруче тагана-треножника (рис. 228). За счет убыли какой энергии приобрела потенциальную энергию резиновая пленка? Что является причиной деформации пленки?


Рис. 227


Рис. 228

724. Почему коньки легко скользят по льду, а по стеклу, поверхность которого более гладкая, на коньках кататься невозможно?
725. Почему при вбивании гвоздя его шляпка нагревается слабо, а когда гвоздь уже вбит, то достаточно нескольких ударов, чтобы сильно нагреть шляпку?
726. Ответьте на вопросы: а) Какие превращения энергии происходят при торможении движущегося автомобиля? б) Почему вода фонтана не поднимается до уровня воды в воронке (см. рис. 132)? в) Как изменяется внутренняя энергия газа в пузырьке, который всплывает со дна водоема?
727. Почему шариковые, роликовые и игольчатые подшипники у машин нагреваются меньше, чем подшипники скольжения?
728. Что является причиной сильного нагревания и сгорания искусственных спутников Земли при вхождении их в нижние плотные слои атмосферы?
729. При скоростной обработке металла температура в точках отделения стружки от изделия повышается на 800— 900 °С. Объясните причину явления.
730. При опиловке металла один ученик за 5 мин снял слой толщиной 2 мм. Другой ученик при обработке такой же детали за то же время снял слой толщиной 3 мм Почему повысилась температура деталей? У какого из уча щихся деталь после обработки приобрела более высокую температуру? Почему?
731. Как объяснить, что при откачивании воздуха из баллона внутренняя энергия оставшейся части воздуха уменьшилась?
732. Две серебряные чайные ложки различной массы опустили в стакан с горячей водой. Одинаковую ли температуру примут ложки? Будут ли равны изменения внутренней энергии серебра?

ВИДЫ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ

733. В стакан налит горячий чай. Как осуществляется теплообмен между чаем и стенками стакана?
734. В каком случае процесс теплообмена произойдет быстрее, если в горячую воду наливать холодную; в холодную наливать горячую три же массы?
735. Почему в прудах, лунках, озерах лед появляется вначале на поверхности?
736. Почему нагретые детали охлаждаются в воде быстрее, чем на воздухе?
737. Приведите примеры изменения внутренней энергии тела в процессе теплообмена.
738. Почему в безветрие пламя свечи устанавливается вертикально?
739. Зачем канализационные и водопроводные трубы зарывают в землю на значительную глубину?
740. Зачем ствол винтовки покрывают деревянной ствольной накладкой?
741. Медный и стеклянный сосуды одинаковой массы и вместимости одновременно заполнили горячей водой. В каком сосуде быстрее закончится процесс теплообмена?
742. Почему вы обжигаете губы, когда пьете чай из металлической кружки, и не обжигаете, когда пьете чай из фарфоровой кружки? (Температура чая одинаковая.)
743. В каком чайнике вода скорее нагреется: в новом или старом, на стенках которого имеется накипь? (Чайники одинаковые.)
744. Если температура в комнате 16° С, то нам не холодно, но если войти в воду, температура которой 20° С, то мы ощущаем довольно сильный холод. Почему?
745. Если деревянный цилиндр, инкрустированный металлом, обернуть листом бумаги и подержать над пламенем спиртовки (рис. 229), то бумага обугливается сначала в местах, не соприкасающихся с металлом. Почему?
746. При одинаковой температуре гранита и кирпича на ощупь кажется теплее гранита кирпич. Какой из этих строительных материалов обладает лучшей теплопроводностью?
риалов ооладает лучшей теплопроводностью.
747. Зимой на улице металл на ощупь холоднее дерева. Какими будут казаться на ощупь металл и дерево в тридцатиградусную жару? Почему?
748. В какой обуви больше мерзнут ноги зимой: в просторной или тесной?
749. Почему шерстяная одежда сохраняет теплоту лучше, чем хлопчатобумажная?
750. Зачем на зиму приствольные круги земли у плодовых деревьев покрывают слоями торфа, навоза или древесных опилок?
751. По озеру на большой скорости идет катер. Изменяется ли при этом внутренняя энергия той части воды в озере, которая отбрасывается винтом катера?
752. Прежде чем налить в стакан киг пяток, в стакан опускают чайную ложку. Объясните, для чего это делают.
753. Зачем в странах Средней Азии местные жители во время сильной жар1 носят шапки-папахи и ватные халаты?


Рис 229

754. Почему снегозадержание, проводимое на полях в засушливых областях страны, не только хорошее средство накопления влаги в почве, но и средство борьбы с вымерзанием озимых посевов?
755. Изменится ли давление воды на дно сосуда (см. рис. 143), если перенести сосуд из теплой комнаты в холодную? Почему в теплой комнате в нижней части сосуда вода будет перемещаться слева направо?


Рис. 230

756. Мальчик сделал термос (рис. 230). Объясните назначение мятой бумаги в крышке ящика, подушек, мятой бумаги, пересыпанной древесными опилками в нижней части ящика.
757. Почему все пористые строительные материалы (пористый кирпич, пеностекло, пенистый бетон и др.) обладают лучшими теплоизоляционными свойствами, чем плотные стройматериалы?
758. Мальчик зарисовал воробья (рис. 231) один раз летом, а другой раз зимой. Какой из рисунковч сделан зимой?
759. В каком направлении, вверх или вниз, движется вода в радиаторе при работе двигателя трактора (рис. 232)?
760. Объясните, почему батареи центрального отопления ставят обычно под окнами.
761. Как образуются бризы? (Бризы — местные ветры, дующие днем с моря на сушу, а ночью с суши на море.)
762. Зачем в верхних и нижних частях корпусов проекционных аппаратов, больших электрических фонарей, киноаппаратов делают отверстия?


Рис. 231


Рис. 232

763. В промышленных холодильниках воздух охлаждает-с помощью труб, по которым течет охлажденная жид.
сть. Где надо располагать эти трубы: вверху или внизу помещения?
764. Сильная струя воздуха, которая идет на вас от стольного вентилятора, создает прохладу. Можно ли этой руей сохранить мороженое в твердом виде?
765. Почему в печах с высокими трубами тяга больше, чем в печах с низкими трубами?
766. Почему в металлических печных трубах тяга меньше, чем в кирпичных трубах?
767. Возможны ли конвекционные потоки в жидкостях 14 газах в искусственном спутнике Земли в состоянии :весомости? (Объясните почему.)
768. На рисунке 232 изображена упрощенная схема водяного охлаждения двигателя трактора, которая состоит из рубашки двигателя , радиатора 2 трубопровода и вентилятора 3. Объясните, как осуществляется охлаждение ци-<ндров двигателя. Что произойдет, если уровень воды в системе охлаждения опустится ниже патрубка верхнего бачка радиатора (уровень аб)?
769. Почему грязный снег в солнечную погоду тает быстрее, чем чистый?
770. Зачем оболочку стратостата красят «серебряной» краской?
771. Какие почвы лучше прогреваются солнечными лучами: черноземные или подзолистые, имеющие более светлую сраску?
772. Зачем в железнодорожных вагонах-ледниках, служащих для перевозки фруктов, мяса, рыбы и других скоро-эртящихся продуктов, промежутки между двойными стенами заполняют войлоком или несколькими слоями каких-ябо пористых веществ, а снаружи вагоны окрашивают
белый или светло-желтый цвет?
773. В каком платье летом менее жарко: в белом или в шном? Объясните почему.
774. Объясните назначение стеклянных рам в париках.
775. Почему вода в открытых водоемах нагревается солнечными лучами медленнее, чем суша?
776. Почему горячая вода, оставленная в термосе, со ременем охлаждается?
777. Можно ли термос временно использовать как холодильник?

ИЗМЕРЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ТЕПЛОТЫ

778. Пусть в трех мензурках температура воды повысилась на один градус (см. рис. 9). Одинаковое ли количество теплоты получила вода в мензурках? В какой — наибольшее; в какой — наименьшее? Объясните почему.
779. Почему нельзя вскипятить ведро воды на спиртовке?
780. В одинаковые сосуды с равными массами и равной температурой воды погрузили свинцовый и оловянный шары, у которых одинаковые массы и температуры. Температура воды в сосуде с оловянным шаром повысилась больше, чем в другом сосуде. У какого металла — свинца или олова — удельная теплоемкость больше? Одинаково ли изменилась внутренняя энергия воды в сосудах? Одинаковое ли количество теплоты передали шары воде и сосудам?
781. Если прогретые в кипящей воде цилиндры из свинца, олова и стали массой 1 кг поставить на лед, то они охладятся и часть льда под ними растает. Как изменится внутренняя энергия цилиндров? Под каким из цилиндров растает больше льда, под каким — меньше? Какая из лунок (рис. 233) образовалась под свинцовым цилиндром, какая — под стальным?
782. Минеральное масло и стальная деталь имеют равные массы. Для закалки стали горячую деталь погрузили в масло. При этом температура масла изменилась меньше, чем температура детали. Какое вещество имеет большую удельную теплоемкость: сталь или масло? Ответ обоснуйте.
783. Кубики, изготовленные из меди, стали и алюминия, массами 1 кг каждый, охлаждают на i° С. На сколько джоулей и как меняется внутренняя энергия каждого кубика?
784. На что больше расходует9Я энергии: на нагревание чугунного горшка или воды, налитой в него, если их массы одинаковы?
785. Алюминиевую и серебряную ложки одинаковой массы и температуры опустили в кипяток. Равное ли количество теплоты получат они от воды?
786. Стальную деталь для закалки и медную заклепку Равной массы для отжига нагрели до одинаковой температуры, а затем погрузили в воду. Одинаковое ли количество теплоты получила вода при охлаждении этих тел?
787. Термос вместимостью 3 л заполнили кипятком. Через сутки температура воды в нем понизилась до 77° С Определите, на сколько Изменилась внутренняя энергия воды?


Рис 233


Рис. 234


Рис. 235

788. В алюминиевом чайнике нагревали воду и, пренебрегая потерями количества теплоты в окружающее пространство, построили графики зависимости количества теплоты, I полученной чайником и водой, от времени нагревания. Какой I график построен для воды, а какой — для чайника (рис. 234)?
789. На одинаковых горелках нагревались вода, медь и железо равной массы. Укажите, какой график (рис. 235) построен для воды, какой — для меди и какой — для I железа. (При построении графика потери некоторого количества теплоты в окружающее пространство не учиты-вались.)
790. Для изменения температуры нафталина, никеля и фарфора массой 1 кг на 1 °С соответственно требуется I 130, 460 и 750 Дж энергии. Чему равна удельная теплоемкость этих веществ?
791. Для нагревания на 1 °С молока и тел из золота, бронзы, никеля, глицерина, массами по 2 кг каждое, соответственно расходуется 260, 760, 920, 4800 и 7800 Дж энергии. Чему равна удельная теплоемкость этих веществ?
792. Нагретый камень массой 5 кг, охлаждаясь в воде на 1 °С, передает ей 2,1 кДж энергии. Чему равна удельная теплоемкость камня?
793. Определите (устно), какое количество теплоты потребуется для изменения температуры алюминия на 1 °С; свинца на 2 °С; олова на 2° С; платины на 3° С; серебра на 3° С, если масса каждого вещества 1 кг.
794. Какое количество теплоты потребуется для нагревания на 1 °С воды объемом 0,5 л; олова массой 500 г; серебра объемом 2 см3; стали объемом 0,5 м3; латуни массой 0,2 т?
795. Стальная деталь массой 20 кг при обработке на токарном станке нагрелась на 50 °С. На сколько джоулей увеличилась внутренняя энергия детали?
796. Стальное сверло массой 100 г при работе нагрелось от 15 до 115 °С. Сколько энергии израсходовано двигателем для нагревания только сверла?
797. Перед горячей штамповкой латунную болванку массой 15 кг нагрели от 15 до 750 °С. Какое количество теплоты выделит болванка окружающим телам при охлаждении до указанной температуры?
798. Какое количество теплоты отдаст стакан кипятка (250 см3), остывая до температуры 14 °С?
799. Какое количество теплоты отдаст кирпичная печь массой 0,35 т, остывая с изменением температуры на 50 °С?
800. Какое количество теплоты выделилось при охлаждении чугунной болванки массой 32 кг, если ее температура изменилась от 1115 до 15 °С?
801. а) Какое количество теплоты получил нагретый от 10 до 20 °С воздух комнаты, объем которой 60 м3?
б) В порожнем закрытом металлическом баке вместимостью 60 м3 под действием солнечного излучения воздух нагрелся от 0 до 20 °С. Как и на сколько изменилась внутренняя энергия воздуха в баке?
802. Какое количество теплоты передаст окружающим телам кирпичная печь массой 1,5 т при охлаждении от 30 до 20 °С?
803. Какое количество теплоты получили алюминиевая кастрюля массой 200 г и находящаяся в ней вода объемом 1,5 л при нагревании от 20 °С до кипения при температуре 100 °С?
804. В алюминиевой кастрюле, масса которой 800 г, нагрели 5 л воды от 10 °С до кипения. Какое количество теплоты получила кастрюля и вода, если при нагревании атмосферное давление равнялось 760 мм рт. ст.?
805. В железный душевой бак, масса которого 65 кг, налили холодной колодезной воды объемом 200 л. В результате нагревания солнечным излучением температура воды повысилась от 4 до 29 °С. Какое количество теплоты получили бак и вода?
806. Рассчитайте, какое количество теплоты отдаст кирпичная печь, сложенная из 300 кирпичей, при остывании от 70 до 20 °С. Масса одного кирпича равна 5,0 кг.
807. Какое количество теплоты получила вода при нагревании от 15 до 25 °С в бассейне, длина которого 100 м, Ширина 6 м и глубина 2 м?
808. На сколько изменится температура воды в стакане, если ей сообщить количество теплоты, равное 10 Дж? Вместимость стакана принять равной 200 см3.
809. Вычислите, на сколько градусов нужно повысить температуру куска свинца массой 100 г, чтобы внутренняя энергия его увеличилась на 280 Дж.
810. Подсчитано, что при охлаждении куска олова массой 20 г внутренняя энергия его уменьшилась на 1 кДж. По этим данным определите, на сколько градусов изменилась температура олова.
811. а) Мальчик вычислил, что при нагревании воды I от 15 °С до кипения (при 100 °С) внутренняя энергия ее увеличится на 178,5 кДж. Какова масса нагреваемой воды?
б) Когда в бак умывальника с водой добавили еще 3 л воды при 100 °С и перемешали всю воду, то температура воды в баке стала равна 35 °С. Пренебрегая потерями теплоты на нагревание бака и окружающей среды, определите начальный.объем воды в баке.
в) Чтобы вымыть посуду, мальчик налил в таз 3 л воды, температура которой равна 10 °С. Сколько литров кипятку (при 100 °С) нужно долить в таз, чтобы температура воды в нем стала равной 50 °С?
г) Для купания ребенка в ванну налили 4 ведра (40 л) холодной воды, температура которой была равна 6 °С, а затем долили горячую воду температурой 96 °С. Определите массу долитой воды, если температура воды в ванне стала равной 36 °С. (Расчет производите без учета нагревания ванны и окружающей среды.)
812. Определите удельную темплоемкость металла, если для изменения температуры от 20 до 24 °С у бруска массой 100 г, сделанного из этого металла, внутренняя энергия увеличивается на 152 Дж.
813. Экспериментом было установлено, что при изменении температуры куска металла массой 100 г от 20 до 40 °С внутренняя энергия его увеличилась на 280 Дж. Определите удельную теплоемкость этого металла.
814. Экспериментом было установлено, что при охлаждении куска олова массой 100 г до температуры 32 °С выделилось 5 кДж энергии. Определите температуру олова до охлаждения.
815» До какой температуры остынут 5 л кипятка, взятого при температуре 100 °С, отдав в окружающее пространство 1680 кДж энергии?
816. При охлаждении медного паяльника до 20 °С выделилось 30,4 кДж энергии. До какой температуры был нагрет паяльник, если его масса 200 г?
817. а) Было установлено, что при работе машины внутренняя энергия одной из алюминиевых деталей массой 2 кг повысилась на столько, на сколько увеличивается внутренняя энергия воды массой 800 г при нагревании ее от 0 до 100 °С. По этим данным определите, на сколько градусов повысилась температура детали.
б) В ванну налили и смешали 50 л воды при температуре 15 °С и 30 л воды при температуре 75 °С. Вычислите, какой стала бы температура воды в ванне, если бы некоторая часть внутренней энергии горячей воды не расходовалась на нагревание ванны и окружающей среды.
в) Пренебрегая потерями теплоты на нагревание ванны и иных тел окружающей среды, вычислите, какой стала бы температура воды в ванне, если в нее налить 6 ведер воды при температуре 10 °С и пять ведер воды при температуре 90 °С. {Вместимость ведра примите равной 10 л.)
818. На нагревание кирпича массой 4 кг на 63 °С затрачено такое же количество теплоты, как и для нагревания воды той же массы на 13,2 °С, Определите удельную теплоемкость кирпича.
819. Двигатель мощностью 75 Вт в течение 5 мин вращает лопасти винта внутри калориметра, в котором находится вода объемом 5 л. Вследствие трения о воду лопастей зинта вода нагрелась. Считая, что вся энергия пошла на нагревание воды, определите, как изменилась ее температура.
820*. Стальной боек (ударная часть пневматического молотка) массой 1,2 кг во время работы в течение 1,5 мин нагрелся на 20 °С. Полагая, что на нагревание бойка пошло 40% всей энергии молотка, определите произведенную работу и мощность, развиваемую при этом.
34. УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОТА СГОРАНИЯ ТОПЛИВА
821. Какие дрова — березовые, сосновые или осиновые — при полном сгорании выделяют больше теплоты, если все °ни одинаково высушены и массы их равны? (Удельная теплота сгорания осины около 1,3 10 7 Дж/кг.)
822. Можно ли рассчитать, какое количество теплоты выделится при полном сгорании соскового палена? Если можно, то как это сделать, что необходимо знать?
823. Вычислите, сколько энергии выделится при полном сгорании древесного угля массой 15 кг; керосина массой 200 г.
824. Какое количество теплоты выделится при полном Сгорании бензина массой 5 кг; каменного угля массой 10 кг?
825. Какое количество теплоты выделится при полном I сгорании пороха массой 25 г; торфа массой 0,5 т; каменного угля массой 1,5 т?
826. Сколько теплоты выделится при полном сгорании I сухих березовых дров объемом 5 м3?
827. Сколько теплоты выделится при полном сгорании I керосина объемом 0,25 м3; спирта объемом 0,00005 м3; бензина объемом 25 л; нефти объемом 250 л?
828. На сколько больше теплоты выделится при полном сгорании бензина массой 2 кг, чем при сгорании сухих березовых дров той же массы?
829. Во сколько раз больше выделится теплоты при полном сгорании водорода массой 1 кг, чем при полном сгорании сухих березовых дров той же массы?
830. Смешали бензин массой 2 кг и керосин массой 3 кг. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании полученного топлива?
831. Смешали бензин объемом 1,5 л и спирт объемом 0,5 л. I Какое количество теплоты выделится при полном сгорании этого топлива?
832. В печи сгорели сухие сосновые дрова объемом 0,01 м3
и торф массой 5 кг. Сколько теплоты выделилось в печи?I
833. К зиме заготовили сухие сосновые дрова объемом I 2 м3 и каменный уголь массой 1,5 т. Сколько теплоты выделится в печи при полном сгорании в ней заготовленного топлива?
834. а) При полном сгорании кокса массой 10 кг вы- I деляется 2,9-107 Дж энергии. Чему равна удельная теплота сгорания кокса?
б) В лифте высотного здания Московского университета студент поднялся со спортивным грузом (4 спортивных молота). На какую высоту был поднят груз, если его потенциальная энергия относительно пола первого этажа здания стала эквивалентна энергии, выделяемой при полном сгорании 1 г нефти? (Сведения о грузе см. в таблице 15.)
835. На какой высоте над поверхностью океана летела в самолете команда футболистов, в то время, когда потенциалъная энергия их футбольного мяча в самолете была эквивалентна количеству теплоты, которая выделяется при полном сгорании 1 г нефти? (О мяче см. таблицу 15.)
836. Сколько нужно сжечь каменного угля, чтобы выделилось 1,5-108 Дж энергии; 1,8-105 кДж энергии?
837. В топке котла парового двигателя сожгли торф массой 20 т. Какой массой каменного угля можно было бы заменить сгоревший торф? (Удельную теплоту сгорания торфа принять равной 1,5*107 Дж/кг.)
838. Сколько каменного угля нужно сжечь, чтобы получить столько же энергии, сколько ее выделяется при сгорании бензина объемом 6 м3?
839. Сколько спирта надо сжечь, чтобы изменить температуру воды массой 2 кг от 14 до 50 °С, если вся теплота, выделенная спиртом, пойдет на нагревание воды?
840. Сколько воды, взятой при температуре 14 °С, можно нагреть до 50 °С, сжигая спирт массой 30 г и считая, ч го вся выделяемая при горении спирта энергия идет на нагревание воды?
841. На сколько изменится температура воды объемом 100 л, если считать, что вся теплота, выделяемая при сжигании древесного угля массой 0,5 кг, пойдет на нагревание воды?
842. На сколько изменится температура воды, масса которой 22 кг, если ей передать всю энергию, выделившуюся при сгорании керосина массой 10 г?

ПЛАВЛЕНИЕ И ОТВЕРДЕВАНИЕ

843. Почему на Севере для измерения низких температур воздуха пользуются не ртутными термометрами, а спиртовыми?
844. Почему лед не сразу начинает таять, если его внести с мороза в натопленную комнату?
845. Температура плавления стали 1400°С. При сгорании пороха в канале ствола орудия температура достигает 3600 °С. Почему ствол орудия не плавится при выстреле?
846. Два тигля с одинаковой массой расплавленного свинца остывают в помещениях с разной температурой. Какой график построен для теплого помещения, а какой для холодного (рис. 236, а, б)? Найдите различия в графиках и объясните причины этих различий.
847. Почему зимой при длительных остановках выливают воду из радиатора автомобиля?


Рис. 236


Рис. 237

848. Оболочки космических кораблей и ракет делают из тугоплавких металлов и специальных сплавов. Почему?
84§. При спаивании стальных деталей иногда пользуются медным припоем. Почему нельзя паять медные детали стальным припоем?
850. Почему невозможно пользоваться очень маленьким паяльником при пайке массивных кусков меди или железа?
851. Объясните на основании молекулярно-кинетической теории, почему у тела не повышается температура в момент плавления и кристаллизации.
852. Два одинаковых сосуда из полиэтилена заполнили водой, температура которой О °С. Один сосуд поместили в воду, другой — в измельченный лед8 имеющих, как и окружающий воздух, температуру О °С. Замерзнет ли вода в каком-нибудь из этих сосудов?
853. На рисунке 237 показано, как со временем изменяется температура при нагревании и охлаждении свинца. Твердому или жидкому состоянию соответствуют участки графика Л В, ВС, CD, ОЯ? Что может быть причиной того, что участок GH круто идет вниз? Чему равны температуры плавления и кристаллизации свинца?
854. В сосуде находится лед при температуре— 10°С. Сосуд поставили на горелку, которая дает в равные промежутки времени одинаковое количество теплоты. Укажите, какой график (рис. 238) соответствует описанному случаю-
855. Постройте примерный график для нагревания, плавления и кристаллизации олова.
856. Внимательно рассмотрев график охлаждения и кристаллизации вещества (рис. 239), ответьте на вопросы: для какого вещества составлен график? Сколько времени охлаждалось вещество от 20 °С до температуры кристаллизации? Сколько времени длился процесс кристаллизации? О чем говорит участок графика D?? Как приблизительно расположились бы точки А, В, С относительно друг друга и точки О, если бы при той же температуре окружающей среды был бы составлен график для того же вещества, но большей массы?


Рис. 238


Рис. 239

857. При постановке эксперимента отдельно нагревали до 1000 °С: .алюминий, железо, медь, цинк, сталь, серебро и золото. В каком состоянии — жидком или твердом — находились эти металлы при указанной температуре?
858. Болванки из алюминия, и серого чугуна одинаковой массы нагреты до температуры их плавления. Для плавления какого из этих тел потребуется больше энергии? Во сколько раз?
859. Алюминиевый и медный бруски массой I кг каждый нагреты до температуры,их плавления. Для плавления какого тела потребуется больше количества теплоты? На сколько больше?
860. Смогли бы мы наблюдать привычные нам изменения в природе весной, если бы удельная теплота плавления льда была такой же маленькой, как у ртути?
861. Почему агроном дал указание полить вечером огородные культуры, когда по радио передали сообщение о том, что ночью будут заморозки? Ответ объясните.
862. На сколько при плавлении увеличится внутренняя энергия ртути, свинца, меди массами по 1 кг, взятых при их температурах плавления?
863. На сколько уменьшится внутренняя энергия при кристаллизации брусков из белого чугуна массой 2 кг, олова массой 1 кг, железа массой 5 кг, льда массой 10 кг, охлажденных до температуры их кристаллизации?
864. Во сколько раз (устно) плавление куска железа массой 1 кг требует больше энергии, чем плавление той же массы белого чугуна, серебра, серого чугуна и ртути, нагретых до своей температуры плавления?
865. Во сколько раз требуется больше энергии для плавления льда при температуре О °С, чем для изменения температуры той же массы льда на I °С?
866. Какое количество теплоты поглощают при плавлении тела из серебра, золота, платины? Масса каждого тела равна 10 г. Тела взяты при их температурах плавления.
867. Какое количество теплоты поглощает при плавлении лед массой 5 кг, если начальная температура льда 0; — 1; -10°С?
868. Какое количество теплоты поглощает при плавлении кусок свинца массой 1 г, начальная температура которого 27 °С; олова массой 10 г, взятого при температуре 32 °С?
869. Сколько энергии приобретет при плавлении кусок свинца массой 0,5 кг, взятый при температуре 27 °С?
870. Сколько энергии приобретет при плавлении брусок из цинка массой 0,5 кг, взятый при температуре 20 °С?
871. На сколько увеличилась внутренняя энергия расплавленного железного металлолома массой 4 т, начальная температура которого была равна 39 °С?
872. Масса серебра 10 г. Сколько энергии выделится при его кристаллизации и охлаждении до 60 °С, если серебро взято при температуре плавления?
873. Сколько энергии выделится при кристаллизации и охлаждении от температуры плавления до 27 °С свинцовой пластинки размером 2X5X10 см?
874. Из копильника вагранки для отливки детали выпустили расплавленное железо массой 50 кг. Какое количество теплоты выделилось при его кристаллизации и охлаждении до 39 °С?
875. Какое количество теплоты потребуется для обращения в воду льда массой 2 кг, взятого при О °С, и при нагревании образовавшейся воды до температуры 30 °С?
876. Для приготовления пищи полярники используют воду, полученную из расплавленного льда. Какое количество теплоты потребуется для того, чтобы расплавить лед массой 20 кг и полученную воду вскипятить, если начальная температура льда равна —10 °С? (Потерями подводимой теплоты на нагревание окружающих тел пренебречь.)
877. Объем формы для пищевого льда равен 750 см3. Сколько энергии отдают вода и лед форме и окружающему ее воздуху в холодильнике, если у воды начальная температура 12 °С, а температура образовавшегося льда равна —5 °С.
878. Какое количество теплоты пошло на приготовление в полярных условиях питьевой воды из льда массой 10 кг, взятого при температуре — 20 °С, если температура воды должна быть равной 15°С? (Потерями подводимой теплоты, затраченной на нагревание окружающих тел, пренебречь.)
879. Рассчитайте расход энергии на процессы, соответствующие участкам А В, ВС и CD графика (рис. 240), приняв массу льда равной 0,5 кг.


Рис 240

880. Сколько энергии выделилось при отвердевании и охлаждении до 25 °С заготовки маховика массой 80 кг, отлитой из белого чугуна? Удельную теплоемкость чугуна принять равной удельной теплоемкости железа. Температура плавления чугуна равна 1165°С.
88 Свинцовая деталь массой 100 г охлаждается от 427 °С , температуры плавления, отвердевает и охлаждайся до 27 °С. Какое количество теплоты передает деталь окружающим телам? (Удельную теплоемкость расплавленного свинца принять равной 170 Дж/(кг-°С).)
882. В железной коробке массой 300 г мальчик расплавил 100 г олова. Какое количество теплоты пошло на нагревание коробки и плавление олова, если начальная температура их была равна 32 °С?
883*. Железная заготовка, охлаждаясь от температуры 800 до О °С, растопила лед массой 3 кг, взятый при О °С. Какова масса заготовки, если вся энергия, выделенная ею, Пошла на плавление льда?

ИСПАРЕНИЕ. КИПЕНИЕ

884. Почему температура воды в открытом стакане всегда бывает немного ниже температуры воздуха в комнате?
885. В один стакан налили эфир при температуре 20 °С, в другой — воду при той же температуре. В стаканы опустили термометры. Какой из них будет показывать более низкую температуру?
886. Почему скошенная трава быстрее высыхает в ветреную погоду, чем в тихую?
887. Мокрое белье, вывешенное зимой во дворе, замер, зает. Но через некоторое время оно становится сухим даже при сильных морозах. Чем это можно объяснить?
888. При выходе из реки после купания мы ощущаем холод. Почему?
889. В двух одинаковых тарелках поровну налиты жирные и постные щи. Какие щи быстрее остынут? Почему?
890. Почему в доме, автобусе или трамвае на стеклах окон при сильных морозах лед появляется с внутренней стороны?
891. Зачем на морозе вспотевшую после езды лошадь покрывают попоной?
892. Сырые дрова горят хуже, чем сухие. Почему?
893. На рисунке 241 показано, как со временем изменяется температура при нагревании и охлаждении воды. Какому состоянию воды соответствуют участки графика А В, ВС? Объясните, почему участок ВС параллелен оси времени.


Рис. 241


Рис. 242


Рис. 243

894. На рисунке 242 построен график нагревания воды по данным, полученным учащимися. Ответьте на вопросы: при какой температуре воды учащиеся начали отсчитывать время нагревания? На сколько градусов изменилась температура воды за первые 4 мин? На сколько градусов возросла температура воды за последние 2 мин наблюдения? Когда вода нагревалась быстрее: в начале или в конце опыта? Какую температуру имела вода в конце четвертой минуты? Через сколько минут после начала опыта вода нагрелась до 60 °С?
895. На рисунке 243 изображен график охлаждения воды после кипения. Ответьте на вопросы: какую температуру имела вода через 25 мин после начала наблюдения? Через сколько минут после начала опыта вода остыла до температуры 50 °С? На сколько градусов остыла вода за первые Ю мин? Когда вода остывала быстрее: в начале или в конце опыта?
896, Почему самовар с раскаленными углями не распаивается, когда в него налита вода, и распаивается, когда воды в нем нет?
897. В сосуды с одинаковой площадью дна налили равеное количество воды (рис. 244, а и б). В каком сосуде вода закипит быстрее, если их поставить на одну и. ту Же электрическую плиту?
898. Когда чайник с кипящей водой стоит на газовой горелке, то над ним почти не видно пара. Но стоит только выключить горелку, как На некоторое время пар становится видимым. Объясните это явление.


Рис. 244


Рис. 245


Рис. 246

899. На рисунке 245 даны графики нагревания и кипения жидкостей одинаковой массы: воды, спирта и эфира. Определите, какой график построен для воды, какой — для спирта и какой — для эфира.
900. Две жидкости равных масс нагреваются на одинаковых горелках до кипения. Определите по графикам А и В (рис. 246), у какой жидкости выше температура кипения; больше удельная теплоемкость; больше удельная теплота парообразования.
901. Что обладает большей внутренней энергией: вода при температуре 100 °С или ее пар той же массы при той же температуре?
902. Как и на сколько изменится внутренняя энергия водяного пара массой 1 г при его конденсации, если он имеет температуру 100 °С?
903. Какое количество теплоты необходимо для обращения в пар воды массой 10 г, спирта массой 2 г, эфира массой 8 г, если каждая жидкость нагрета до температуры кипения?1
904. Какое количество теплоты выделяется при конденсации водяного пара массой 2,5 кг, имеющего температуру 100°С?
905. Какое количество теплоты необходимо сообщить воде массой 10 г, взятой при температуре О °С, для того, чтобы нагреть ее до температуры кипения и испарить?
906. Из чайника выкипела вода объемом 0,5 л, начальная температура которой была равна 10°С. Какое количество теплоты оказалось излишне затраченным?
907. Кофейник вместимостью 1,2 л заполнили водой при температуре 15 °С и поставили на плиту. Какое количество теплоты пошло на нагревание и кипение воды, если после снятия с плиты в результате испарения в кофейнике объем роды стал на 50 см3 меньше? (Изменение плотности воды с изменением температуры не учитывать.)
908. Сколько энергии израсходовано на нагревание воды массой 0,75 кг от 20 до 100 °С и последующее образование пара массой 250 г?
909. Какое количество теплоты выделяется при конденсации водяного пара массой 10 кг при температуре 100 °С и охлаждении образовавшейся воды до 20 °С?
910. Какое количество теплоты потребовалось для получения дистиллированной воды объемом 5 л, если вода в дистиллятор поступила при температуре 14 °С? (Потерями энергии пренебречь.)
911. Какое количество теплоты необходимо, чтобы из льда массой 2 кг, взятого при температуре — 10°С, получить пар при 100 °С?
912. Сколько льда, взятого при О °С, расплавится, если ему сообщить такое количество теплоты, которое выделится при конденсации водяного пара, масса которого равна 8 кг, а температура равна 100 °С, при нормальном атмосферном давлении?

ТЕПЛОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ

913. Объясните причину вращения колеса (рис. 247) Какие преобразования энергии происходят при этом?
914. Относится ли огнестрельное оружие к тепловым двигателям?
915. Какой вид энергии используется в установке, изображенной на рисунке 247; при выстреле из пушки?
916. Почему доливать воду в радиатор перегревшегося Двигателя трактора следует очень медленно и только при работающем двигателе?


Рис. 247

917. Выполняя домашнее задание, ученик записал: « машинам с тепловыми двигателями относятся: реактивный самолет, паровая турбина, мопед». Дополните эту запись другими примерами.
918. Выполняя задание, ученик записал: «Двигатель внутреннего сгорания применяется в мотосанях, бензопилах». Дополните эту запись другими примерами.
919. Почему двигатели внутреннего сгорания не используются в подводной лодке при подводном плавании?
920. В каком случае газообразная горючая смесь в цилиндре двигателя внутреннего сгорания обладает большей внутренней энергией: в начале такта «рабочий ход» или в конце его?
921. В каком случае жидкое распыленное топливо в цилиндре двигателя внутреннего сгорания обладает большей внутренней энергией: к концу такта всасывания или к концу такта сжатия?
922. Почем'у температура газа в двигателе внутреннего сгорания в конце такта «рабочий ход» ниже, чем в начале этого такта?
923. Почему в паровой турбине температура отработанного пара ниже, чем температура пара, поступающего к лопаткам турбины?
924. Зачем в цилиндры дизельного двигателя (двигателя с воспламенением топлива от сжатия) жидкое топливо подается в распыленном состоянии?
925. Во время каких тактов закрыты оба клапана в четырехтактном двигателе внутреннего сгорания?
926. Отражается ли неполное сгорание топлива в двигателе внутреннего сгорания на его КПД; на окружающую среду?
927. Первый гусеничный трактор конструкции А. Ф. Блинова, 1888 г., имел два паровых двигателя. За 1 ч он расходовал 5.кг топлива, у которого удельная теплота сгорания равна 30-10 6 Дж/кг. Вычислите КПД трактора, если мощность двигателя его была равна около 1,5 кВт,
928. В одной из паровых турбин для совершения полезной работы используется 1/5 часть энергии, выделяющейся при сгорании топлива, в другой— 1/4 часть. КПД какой турбины больше? Ответ обоснуйте.
929. Вычислите КПД турбин, описанных в предыдущей задаче.
930. Определите КПД двигателя трактора, которому Длй ; выполнения работы 1,89 • 10 6 Дж потребовалось 1,5 кг топлй- I ва с удельной теплотой сгорания 4,2-10 6 Дж/кг.
931. Двигатель внутреннего сгорания совершил полезную работу, равную 2,3-10 3 кДж, и при этом израсходовал бензин массой 2 кг. Вычислите КПД этого двигателя.
932. За 3 ч пробега автомобиль, КПД которого равен 25%, израсходовал 24 кг бензина. Какую среднюю мощность развивал двигатель автомобиля при этом пробеге?
933. Двигатель внутреннего сгорания мощностью 36 кВт за 1 ч работы израсходовал 14 кг бензина. Определите КПД двигателя.





На главную | Каталог статей | Карта сайта



При любом использовании материалов установите обратную ссылку на своем сайте.
<a href="http://lovi5.ru/" target=_blank>Рефераты, шпаргалки</a>