Физика. Задачи для поступающих в вузы - Бендриков Г.А.
Скачать (прямая ссылка):
386. Для измерения температуры воды, имеющей массу т = 66 г, в нее нагрузили термометр, который показал температуру ?! = 32,4 °С. Какова действительная температура© воды, если теплоемкость термометра С, = 1,9 Дж/К и перед погружением в воду он показывал температуру помещения t2 = 17,8 °С? Удельная теплоемкость воды с = 4,2 кДж/(кг • К).
387. В стеклянный сосуд, имеющий массу тс = 120 г и температуру ?с = 20 °С, налили горячую воду, масса которой т = 200 г и температура t = 100 °С. Спустя время т = 5 мин температура сосуда с водой стала равной 0 = 40 °С. Теряемое в единицу времени количество теплоты постоянно. Какое количество теплоты терялось в единицу времени? Удельные теплоемкости сосуда и воды сс = 840 Дж/(кг • К) и с = 4,2 кДж/(кг • К).
388. В сосуд, содержащий массу воды иг = 2 кг при температуре
t = 5 °С, положен кусок льда массы тл = 5 кг, имеющий температуру ?л = °С. Найти температуру 0 и объем V смеси после установ-
ления теплового равновесия. Удельные теплоемкости воды и льда с = 4,2 кДж/(кг • К) и сл = 2,1 кДж/(кг • К), их плотности при ?0 = 0 °С равны р = 103 кг/м3 и рп = 0,92 • 103 кг/м3. Удельная теплота плавления льда г = 0,33 МДж/кг. Теплоемкостью сосуда и потерями тепла пренебречь.
389. Ванну объема V = 100 л необходимо заполнить водой, имеющей температуру 0 = 30 °С, используя воду с температурой г = 80 °С и лед с температурой ?л = -20 °С. Найти массу тп льда, который придется положить в ванну. Удельные теплоемкости воды и льда с = 4,2 кДж/(кг • К) и сл = 2,1 кДж/(кг • К), плотность воды р = 103 кг/м3. Удельная теплота плавления льда г = 0,33 МДж/кг. Теплоемкостью ванны и потерями тепла пренебречь.
390. В сосуд, содержащий массу воды т = 10 кг при температуре t = 10 °С, положили лед, имеющий температуру ?л = -50 °С, после чего температура образовавшейся смеси оказалась равной
0 = -4 °С. Какая масса тл льда была положена в сосуд? Удель-
67
ная теплоемкость воды с = 4,2 кДж/(кг • К) и удельная теплоемкость льда сл = 2,1 кДж/(кг ¦ К). Удельная теплота плавления льда г = 0,33 МДж/кг.
391. Кусок свинца, имеющий массу т = 1 кг, расплавился наполовину при сообщении ему количества теплоты Q = 54,5 кДж. Какова была начальная температура Т свинца? Удельная теплоемкость свинца с = 130 Дж/(кг ¦ К). Удельная теплота плавления свинца г = 24 кДж/кг, его температура плавления
Тш, = 600 к.
392. Тигель, содержащий некоторую массу олова, нагревается электрическим током. Выделяемое в единицу времени количество теплоты постоянно. За время т0 = 10 мин температура олова повышается от t\ = 20 °С до t2 = 70 °С. Спустя еще время т = 83 мин олово полностью расплавилось. Найти удельную теплоемкость с олова. Удельная теплота плавления олова г = 58,5 кДж/кг, его температура плавления Г|1Л = 232 °С. Теплоемкостью тигля и потерями тепла пренебречь.
393. В сосуд положили кусок льда массы пгл = 10 кг, имеющий температуру = -10°С. Найти массу m воды в сосуде после того, как его содержимому сообщили количество теплоты Q = 20 МДж. Удельные теплоемкости воды и льда с = 4,2 кДж/(кг ¦ К) и сл = 2,1 кДж/(кг • К). Удельная теплота плавления льда /• = 0,33 МДж/кг, удельная теплота парообразования воды а = 2,3 МДж/кг.
394. В прямоугольную кювету длины а = 24 см и ширины b = = 20 см, содержащую воду при температуре t = 25 °С, налили жидкий азот, взятый при температуре его кипения ta = -196 °С. После испарения азота вода охладилась до температуры f0 = 0 °С и покрылась корочкой льда при той же температуре. Найти толщину h ледяной корочки, считая, что пар азота уходит от поверхности льда, нагревшись до его температуры, а половина всего полученного паром количества теплоты отдано водой. Объем воды в кювете был V = 1 л, масса азота ти = 0,8 кг. Плотности воды и льда р = 103 кг/м3 и рл = 0,92 • 103 кг/м3. Удельные теплоемкости газообразного азота и воды са = 1,05 кДж/(кг ¦ К) и с = 4,2 кДж/(кг ¦ К). Удельная теплота плавления льда г = 0,33 МДж/кг, удельная теплота парообразования азота X = 0,2 МДж/кг.
395. В сосуде содержится смесь воды массы т = 500 г и льда массы тл = 54,4 г при температуре t0 = 0 °С. В сосуд вводится сухой насыщенный пар массы тп = 6,6 г при температуре t = 100 °С.
68
Какой будет температура 9 после установления теплового равновесия? Удельная теплоемкость воды с = 4,2 кДж/(кг • К). Удельная теплота плавления льда г = 0,33 МДж/кг, удельная теплота парообразования воды X = 2,3 МДж/кг.
396. Под колоколом воздушного насоса находится вода массы т = 40 г при температуре ?0 = 0 °С. Воздух из-под колокола быстро откачивают. Благодаря интенсивному испарению воды оставшаяся часть ее замерзает. Найти массу тл образовавшегося льда, если его температура также t{) = 0 °С. Удельная теплота плавления льда г = 0,33 МДж/кг, удельная теплота парообразования воды X = 2,3 МДж/кг.
397. В сосуде, из которого откачивают воздух, находится небольшая масса воды при температуре ?0 = 0 °С. Благодаря интенсивному испарению воды оставшаяся часть ее замерзает. Испарившаяся вода имеет массу т = 2,71 г. Найти первоначальную массу воды М. Удельная теплота плавления льда г - 0,33 МДж/кг, удельная теплота парообразования воды X = 2,3 МДж/кг.
