Контрольная работа № 1 по теме «Тепловые явления»-8 класс Вариант №2 1. Какое количество теплоты необходимо для нагревания от 10°C до 110°С цинковой детали массой 5 кг? Удельная теплоемкость цинка 400 Дж/(кг °С ). 2.Какое количество теплоты выделится при сгорании 12 кг антрацита? Удельная теплота сгорания антрацита 1,4-10 Дж/кг. 3.Какое количество энергии необходимо для превращения в пар спирта массой 0,5 кг, взятого при температуре 10°С ? Удельная ают теплоемкость спирта 2500 Дж/(кг °С), температура кипения спирта 78°С, удельная теплота преобразования спирта 0,9-10 Дж/кг. 4.Чему равен коэффициент полезного действия паровой турбины, если полученное ею количество теплоты равно 1000 Дж, а полезная работа составляет 400 Дж? 10 5.Какой кирпич -- сплошной или пористый - лучше обеспечивает теплоизоляцию здания? Ответ обоснуйте. 6.На поверхности Луны ночью температура опускается до -170°С. Можно ли измерять такую температуру ртутным и спиртовым термометрами?
Давайте разберем ваши вопросы по теме «Тепловые явления».
Расчет количества теплоты для нагревания цинковой детали:
Чтобы найти количество теплоты (Q), необходимое для нагревания тела, используем формулу: \[ Q = mc\Delta T \] где:
- \( m \) — масса (5 кг),
- \( c \) — удельная теплоемкость (400 Дж/(кг °C)),
- \( \Delta T \) — изменение температуры (110°C - 10°C = 100°C).
Подставим значения: \[ Q = 5 \, \text{кг} \times 400 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг °C}} \times 100 \, \text{°C} = 200000 \, \text{Дж}. \] Значит, для нагревания цинковой детали от 10°C до 110°C потребуется 200000 Дж.
Количество теплоты, выделяющееся при сгорании антрацита:
Здесь также используем формулу: \[ Q = m \cdot q \] где:
- \( m \) — масса антрацита (12 кг),
- \( q \) — удельная теплота сгорания антрацита (1,4 * 10^7 Дж/кг).
Подставим значения: \[ Q = 12 \, \text{кг} \times 1,4 \times 10^7 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} = 1,68 \times 10^8 \, \text{Дж}. \] Таким образом, при сгорании 12 кг антрацита выделится 1,68 × 10^8 Дж.
Энергия, необходимая для превращения спирта в пар:
Для начала находим количество теплоты, нужное для нагревания спирта до его температуры кипения, а затем — для его превращения в пар. Рассчитываем количество теплоты на нагрев: \[ Q_1 = mc\Delta T \] Здесь:
- \( m = 0,5 \, \text{кг} \),
- \( c = 2500 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг °C}} \),
- \( \Delta T = 78°C - 10°C = 68°C \).
Подставим значения: \[ Q_1 = 0,5 \, \text{кг} \times 2500 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг °C}} \times 68 \, \text{°C} = 85000 \, \text{Дж}. \]
Теперь рассчитаем количество теплоты для превращения в пар: \[ Q_2 = mq \] где \( q = 0,9 \times 10^6 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \).
Подставим значения: \[ Q_2 = 0,5 \, \text{кг} \times 0,9 \times 10^6 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} = 450000 \, \text{Дж}. \]
Общая количество теплоты требует для нагрева и превращения в пар: \[ Q_{\text{total}} = Q_1 + Q_2 = 85000 \, \text{Дж} + 450000 \, \text{Дж} = 535000 \, \text{Дж}. \]
Коэффициент полезного действия паровой турбины:
Коэффициент полезного действия (КПД) можно найти с помощью формулы: \[ \eta = \frac{A}{Q} \times 100\% \] где:
- \( A = 400 \, \text{Дж} \) (полезная работа),
- \( Q = 1000 \, \text{Дж} \) (количество теплоты).
Подставим значения: \[ \eta = \frac{400}{1000} \times 100\% = 40\%. \] Таким образом, коэффициент полезного действия паровой турбины составляет 40%.
Кирпичи: сплошной или пористый:
Пористый кирпич лучше обеспечивает теплоизоляцию по сравнению со сплошным. Это связано с тем, что поры в кирпиче создают воздушные пространства, которые плохо проводят тепло. Именно благодаря этому свойству пористые кирпичи могут минимизировать теплопотери и таким образом защищают здание от резких температурных изменений.
Измерение температуры на Луне:
На Луне, при температуре -170°C, ртутные термометры не смогут работать, так как ртуть замерзает при -38°C. Что касается спиртового термометра, то спирт замерзает при температуры около -114°C, поэтому он может быть использован на Луне. Однако в таких условиях важно учитывать, что спирт также может не обеспечить точные показания при экстремальных температурах.
