1011. Какое количество теплоты отдаст кирпичная печь массой 0,35 т, если при ее остывании температура изменилась на 50 °C? 1012. Какое количество теплоты выделилось при охлаждении…
1011. Какое количество теплоты отдаст кирпичная печь массой 0,35 т, если при ее остывании температура изменилась на 50 °C? 1012. Какое количество теплоты выделилось при охлаждении чугунной болванки массой 32 кг, если ее температура изменилась от 1115 до 15 °C? 1013. а) Воздух, заполняющий объем 0,5 л в цилин- дре с легким поршнем, нагрели от 0 до 30°С при посто- янном атмосферном давлении. Какое количество теплоты получил воздух? б) В порожнем закрытом металлическом баке вмести- мостью 60 м³ под действием солнечного излучения воздух 190
- Чтобы рассчитать количество теплоты, которое отдаст кирпичная печь, можно использовать формулу:
\[ Q = mc\Delta T \]
где:
- \( Q \) — количество теплоты (в джоулях),
- \( m \) — масса (в килограммах),
- \( c \) — удельная теплоемкость материала (для кирпича она примерно равна 0,84 кДж/(кг·°C)),
- \( \Delta T \) — изменение температуры (в градусах Цельсия).
Дано:
- \( m = 0,35 \, \text{т} = 350 \, \text{кг} \),
- \( \Delta T = 50 \, °C \).
Теперь можем подставить значения в формулу:
\[ Q = 350 \, \text{кг} \times 0,84 \, \text{кДж/(кг·°C)} \times 50 \, °C. \]
Сначала вычислим величину теплоты:
\[ Q = 350 \times 0,84 \times 50 = 14700 \, \text{кДж}. \]
Таким образом, печь отдаст 14700 кДж теплоты.
- Для вычисления количества теплоты, выделившегося при охлаждении чугунной болванки, снова используем ту же формулу:
\[ Q = mc\Delta T \]
Дано:
- Масса болванки \( m = 32 \, \text{кг} \),
- Начальная температура \( T_1 = 1115 \, °C \),
- Конечная температура \( T_2 = 15 \, °C \),
- Изменение температуры \( \Delta T = T_1 - T_2 = 1115 - 15 = 1100 \, °C \).
Удельная теплоемкость чугуном составляет примерно 0,46 кДж/(кг·°C). Подставляем значения в формулу:
\[ Q = 32 \, \text{кг} \times 0,46 \, \text{кДж/(кг·°C)} \times 1100 \, °C. \]
Вычисляем:
\[ Q = 32 \times 0,46 \times 1100 \approx 15232 \, \text{кДж}. \]
Таким образом, при охлаждении болванки выделилось примерно 15232 кДж теплоты.
- а) Чтобы найти количество теплоты, который получил воздух, используется та же формула:
\[ Q = mc\Delta T \]
В этом случае:
- Объем \( V = 0,5 \, \text{л} = 0,0005 \, \text{м}^3 \). Плотность воздуха примерно \( 1,29 \, \text{кг/м}^3 \), и поэтому масса воздуха \( m = V \cdot \rho \):
\[ m = 0,0005 \, \text{м}^3 \times 1,29 \, \text{кг/м}^3 = 0,000645 \, \text{кг}. \]
- Изменение температуры \( \Delta T = 30 - 0 = 30 \, °C \).
- Удельная теплоемкость воздуха составляет примерно \( 1,01 \, \text{кДж/(кг·°C)} \).
Теперь подставляем значения в формулу:
\[ Q = 0,000645 \, \text{кг} \times 1,01 \, \text{кДж/(кг·°C)} \times 30 \, °C. \]
Вычисляем:
\[ Q \approx 0,000645 \times 1,01 \times 30 \approx 0,0195 \, \text{кДж}. \]
Таким образом, воздух получил примерно 0,0195 кДж теплоты.
б) Вопрос о количестве теплоты, полученном воздухом в закрытом металлическом баке, который нагревается под действием солнечного излучения, требует больше информации, такой как измеренный температурный диапазон и характеристики освещения. Для нахождения количества теплоты можно воспользоваться формулой:
\[ Q = mc \Delta T \]
где \( m \) — масса воздуха в баке (можно рассчитать по объему как выше), \( c \) — удельная теплоемкость воздуха, \( \Delta T \) — изменение температуры. Необходимо также знать, какая температура воздуха в баке до и после солнечного воздействия.
