Физика в задачах для поступающих в вузы - Турчина Н.В.
ISBN 978-5-94666-452-3
Скачать (прямая ссылка):
9.5.2. В воду объемом Vi = 150 см3 при температуре ti = 40 °С влили воду объемом V2 = 250 см3 при t2 = 20 °С. Найдите температуру смеси.
9.5.3. В стеклянную чашку массой m = 300 г с температурой ti = 25 °С наливают V = 200 см3 чая, имеющего температуру t2 = 95 °С. Какая температура будет у чашки с чаем после установления теплового равновесия? Теплообменом с окружающей средой пренебречь.
9.5.4. Смешано Vi = 24 л воды при температуре ti = 12 °С и V2 = 40 л воды при t2 = 80 °С. Определите установившуюся температуру, если во время смешивания было «потеряно» количество теплоты Q = 420 кДж.
9.5.5. В воду массой mi = 5 кг при температуре Ti = 353 К добавили m2 = 2 кг холодной воды. При этом начальная температура нагретой воды снизилась на n = 5%. Определите начальную температуру холодной воды.
9.5.6. В каком отношении следует смешать две массы воды, взятые при температурах ti = 55 °С и t2 = 0 °С, чтобы температура смеси стала равной 0 = 21 °С?
9.5.7. В калориметр налили V = 1 л воды при температуре ti = 27 °С. Затем в воду опустили металлический брусок массой
183
m = 0,25 кг, нагретый до температуры t2 = 127 °С. В результате температура воды поднялась до t = 34 °С. Определите удельную теплоемкость металла. Теплоемкость калориметра не учитывать.
9.5.8. Чему будет равна температура в состоянии теплового равновесия, после того как кусок меди массой mi = 200 г при температуре ti = 210 °С поместить в алюминиевую чашку калориметра массой m2 = 180 г, содержащую m3 = 800 г воды при температуре t2 = 11 °С?
9.5.9. Некоторое количество вещества массой mi = 220 г нагревают до температуры ti = 330 °С и затем помещают в алюминиевую чашку калориметра массой m2 = 90 г, содержащую m3 = 150 г воды при температуре t2 = 11,5 °С. Конечная температура, измеренная стеклянным термометром массой m4 = 17 г, равна t3 = 33,8 °С. Какова удельная теплоемкость этого вещества? Начальная температура термометра t4 = 20 °С.
9.5.10. В алюминиевом калориметре массой M = 500 г находится mi = 250 г воды при температуре ti = 19 °С. Если в калориметр опустить металлический цилиндр массой m2 = 180 г, состоящий из двух частей — алюминиевой и медной, то температура воды поднимется до 0 = 27 °С. Определите массы алюминия ma и меди mM в цилиндре, если его начальная температура t2 = 127 °С.
9.5.11. Образец сплава массой mi = 0,150 кг нагревают до температуры ti = 540 °С и быстро помещают в воду массой m2 = 400 г с температурой t2 = 10 °С, которая находится в алюминиевой чашке калориметра массой M = 200 г. Конечная температура, установившаяся в калориметре, t3 = 30,5 °С. Найдите удельную теплоемкость сплава.
9.5.12. Три химически не взаимодействующие жидкости массами mi = 1 кг, m2 = 10 кг и m3 = 5 кг налили в калориметр. Начальные температуры жидкостей и их удельные теплоемкости равны соответственно ti = 6 °С, t2 = -40 °С и t3 = 60 °С, Ci = 2 кДж/(кг • К), с2 = 4 кДж/(кг • К) и с3 = 2 кДж/(кг • К). Чему равна установившаяся температура смеси? Фазовое состояние смеси не изменяется.
9.5.13. В двух одинаковых сосудах находится вода: в одном массой mi = 0,1 кг при температуре ti = 45 °С, в другом — m2 = = 0,5 кг при t2 = 24 °С. В сосуды наливают одинаковое количество ртути при одной и той же температуре, после чего температуры в сосудах оказываются одинаковыми и равными t = 17 °С. Найдите теплоемкость сосуда.
• 9.5.14. В двух одинаковых сосудах емкостью F = 1,5 л каждый находится по Fo = 1 л воды: в первом — при температуре ti = 0 °С, во втором — при температуре t2 = 100 °С. Чтобы выровнять темпе-
184
ратуру воды в сосудах, горячую воду доливают доверху в сосуд с холодной водой, затем воду уже при установившейся температуре переливают доверху в сосуд с горячей водой и т. д. Через сколько переливаний температуры воды в сосудах будут отличаться не более, чем на At = 1 °С? Теплоемкости сосудов и остывание воды в процессе переливания не учитывать.
9.5.15. В воду массой m = 480 г, имеющую температуру t1 = 22 °С, бросили кусок льда с температурой t2 = -8 °С. Сколько бросили льда, если температура смеси установилась равной 0 = 12 °С?
9.5.16. Кусок льда массой m1 = 0,5 кг с температурой t1 = -
10 °С помещен в воду массой m2 = 3 кг при температуре t2 = 10 °С. Чему будет равна температура смеси 0 после установления теплового равновесия?
9.5.17. В сосуд, содержащий воду массой m1 = 0,2 кг при температуре t1 = 8 °С, опускают лед массой m2 = 0,3 кг при температуре t2 = -20 °С. Какую температуру 0 будет иметь содержимое сосуда после установления теплового равновесия?
9.5.18. В калориметре находится вода массой m1 = 500 г и лед массой m2 = 54 г при температуре t1 = 0 °С. В калориметр вводят водяной пар массой m3 = 10 г при температуре t2 = 100 °С. Найдите температуру 0 в калориметре после установления теплового равновесия. Теплоемкость калориметра не учитывать.
• 9.5.19. В теплоизолированный сосуд, содержащий V1 = 0,5 л воды при температуре t1 = 6 °С, помещают m1 = 0,9 кг льда, имеющего температуру ^ = -25 °С. После достижения теплового равновесия половину воды из этого сосуда перелили в другой такой же сосуд, содержащий V2 = 2 л воды при температуре t2 = 18 °С, добавив в него m2 = 0,45 кг льда при температуре t^ =0 °С. Найдите температуру 0, которая установится во втором сосуде. Теплоемкости сосудов не учитывать.
