Задачи по физике и методы их решения - Балаш В.А.
Скачать (прямая ссылка):
льда и, кроме того, известно, что при увеличении давления на 14 МПа
температура плавления понижается на 1СС? Считать, что понижение
температуры плавления пропорционально повышению давления.
7.16. В калориметр, содержащий 100 г льда при 0°С, впущен пар, имеющий
температуру 100°С. Сколько воды окажется в калориметре непосредственно
после того, как весь лед растает? Удельная теплота парообразования воды
при 100°С равна 2,26 МДж/кг.
7.17. Тонкая стеклянная пробирка, содержащая 100 г воды при температуре
20°С, опущена в дьюаровский сосуд, содержащий 50 г эфира при температуре
10°С. Какова будет температура оставшейся воды, когда весь эфир
испарится? Что будет находиться в пробирке? Теплообменом с окружающей
средой и стеклом пренебречь. Удельная теплоемкость жидкого и
газообразного эфира 2,1 кДж/(кг-К), его удельная теплота испарения 376
кДж/кг. Решите задачу при условии, что эфира было 120 г.
7.18. При сгорании 1 г водорода и превращении его в воду выделяется
количество теплоты, равное 142 кДж. ' Сколько угля с удельной теплотой
сгорания 29 МДж/кг надо сжечь для диссоциации 1 л воды, если-из
выделяемой углем энергии исполь-' зуется 50%?
7.19. Холодильник потребляет от сети мощность 416 Вт, ежесекундные потери
энергии в пространство составляют 840 Вт. За какое время можно заморозить
в холодильнике 3,6 кг воды, взятой при 20°С? Удельная теплота плавления
льда 0,33 МДж/кг, удельная теплоемкость воды 4,2 кДж/(кг-К).
7-.20. Следуя по течению, пароход прошел расстояние между двумя пунктами
150 км за 10 ч 40 мин. То же расстояние против течения пройдено за 18 ч
50 мин. Чему равна сила сопротивления воды движению парохода, если он
сжигал 120 кг угля в час? Коэффициент полезного действия паровой машины
10%. Удельная теплота сгорания угля 29 МДж/кг.
7.21. Поезд массой М идет по горизонтальному пути со скоростью у.
Тепловоз сжигает при этом за время т топливо массой т. КПД двигателя
равен г). Какую скорость разовьет поезд при тех же условиях на пути с
уклоном вверх а? Удельная теплота сгорания топлива q.
7.22. Какое количество теплоты выделяется при полном торможении поезда,
идущего со скоростью 54 км/ч под уклон 0,01,
188
если масса поезда равна 2000 т? Силу сопротивления считать
пропорциональной силе нормального давлёния. Коэффициент сопротивления
0,05.
7.23. Стеклянный шарик объемом 0,2 см3 равномерно падает в воде. Какое
количество теплоты выделится при перемещении шарика на 6 м? Плотность
стекла 2,4 г/см3.
7.24. На сколько нагреется медная пластинка размером 2X6 см при нарезании
в ней резьбы с шагом 0,75 мм, если при нарезке к воротку нужно приложить
момент силы 4,9 Н-м? Размером отверстия пренебречь. Плотность меди 8,9*
103 кг/м3, удельная теплоемкость 376 Дж/(кг-К).
7.25. Грузовой автомобиль, оборудованный газогенераторным двигателем
мощностью 92 кВт, имеющим КПД 18%, работает в полную нагрузку. Определите
массу древесных чурок с удельной теплотой сгорания 12,5 МДж/кг,
необходимых для пробега пути 1 км со скоростью 18 км/ч.
7.26. Трансформатор, погруженный в масло, вследствие перегрузок начинает
нагреваться. Каков его коэффициент полезного действия, если при полной
мощности 60 кВт 40 кг масла в течение 4 мин нагрелись на 20°С? Удельная
теплоемкость масла
2,1 кДж/(кг*К). Количеством теплоты, идущим на нагревание металла
трансформатора и его обмотки, пренебречь.
7.27. Вращающийся в подшипнике вал диаметром 10 см делает 200 об/мин и
давит на подшипник с силой 12 кН. Определите часовой расход масла,
пропускаемого для охлаждения подшипника, если температура масла при
подаче равна 12, а при выходе 60°С. Коэффициент трения 0,015, удельная
теплоемкость масла 1,7 кДж/(кг-К).
7.28. Заряд 305-миллиметровой пушки содержит 155 кг пороха. Масса снаряда
446 кг. Какова максимальная дальность полета снаряда, если КПД орудия
равен 28%? Удельная теплота сгорания пороха 4,18 МДж/кг, сопротивление
воздуха не учитывать.
7.29. Тележка с песком массой М _катится без трения по горизонтальным
рельсам^со скоростью гц. Пуля массой т, выпущенная со скоростью V2,
совпадающей по направлению с ui, попадает в тележку и застревает в ней.
Сколько механической энергии перешло при ударе во внутреннюю энергию?
7.30. Свинцовая пуля массой 10 г, летящая горизонтально со скоростью 300
м/с, попадает в неподвижный стальной кубик массой 100 г, лежащий на
гладком горизонтальном столе. Какова будет температура тел после удара?
Удар считать абсолютно неупругим, температура пули в момент удара 25°С,
кубика 15°С. Удельная теплоемкость стали 0,46 кДж/(кг-К), свинца 0,125
кДж/(кг - К).
7.31. С какой скоростью должны лететь навстречу друг другу две одинаковые
льдинки, имеющие температуру t=-10°С, чтобы при ударе они обратились в
пар? Удельные теплоемкость
189
и теплота плавления льда равны соответственно с=2,9 кДж/ (кг- К) и Х=334
кДж/кг. Удельная теплота парообразования воды при 100°С г-2,26 МДж/кг.
Решите задачу при условии, что массы льдинок равны т\ и т^.
