1. Запишите правильное утверждение, вставив недостающее слово: С повышением температуры внутренняя энергия 2. Какое количество теплоты нужно затратить чтобы нагреть стальную…

Запишите правильное утверждение, вставив недостающее слово: С повышением температуры внутренняя энергия увеличивается.

Чтобы нагреть стальную деталь массой 2 кг на 10 °С, нужно использовать формулу для расчета количества теплоты:

\( Q = mc \Delta T \),

где:

• \( m \) — масса (2 кг),
• \( c \) — удельная теплоемкость стали (примерно 460 Дж/(кг·°C)),
• \( \Delta T \) — изменение температуры (10 °C).

Подставим значения:

\( Q = 2 \, \text{кг} \times 460 \, \text{Дж/(кг·°C)} \times 10 \, °C = 9200 \, \text{Дж} \).

Таким образом, нужно затратить 9200 Дж тепла.

Для расплавления 50 г алюминия при температуре 10°C необходимо использовать формулу:

\( Q = mL_f \),

где:

• \( m \) — масса алюминия (50 г = 0.05 кг),
• \( L_f \) — удельная теплота плавления алюминия (приблизительно 660000 Дж/кг).

Подставим значения:

\( Q = 0.05 \, \text{кг} \times 660000 \, \text{Дж/кг} = 33000 \, \text{Дж} \).

Таким образом, нужно затратить 33000 Дж тепла.

Для определения количества теплоты, которое нужно отвести от воды массой 500 г при температуре 30 °C, чтобы она превратилась в лед с температурой -5 °C, необходимо учесть два этапа: сначала охладить воду до 0 °C, затем заморозить её и, в конце, охладить лед до -5 °C.

1. Охлаждение до 0 °C: \( Q_1 = mc \Delta T \), где \( c \) для воды приблизительно 4200 Дж/(кг·°C). \( Q_1 = 0.5 \, \text{кг} \times 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)} \times (30 - 0) = 63000 \, \text{Дж}. \)

2. Замерзание: \( Q_2 = mL_f \), где \( L_f \) для воды составляет 334000 Дж/кг. \( Q_2 = 0.5 \, \text{кг} \times 334000 \, \text{Дж/кг} = 167000 \, \text{Дж}. \)

3. Охлаждение льда до -5 °C: \( Q_3 = mc \Delta T \), где \( c \) для льда приближенно 2100 Дж/(кг·°C). \( Q_3 = 0.5 \, \text{кг} \times 2100 \, \text{Дж/(кг·°C)} \times (0 - (-5)) = 5250 \, \text{Дж}. \)

Теперь складываем все три количества теплоты:

\( Q_{total} = Q_1 + Q_2 + Q_3 = 63000 + 167000 + 5250 = 238250 \, \text{Дж}. \)

Таким образом, нужно отвести 238250 Дж теплоты.

Чтобы испарить 0,5 кг воды при температуре кипения, используем формулу:

\( Q = mL_v \),

где:

• \( m = 0.5 \, \text{кг} \),
• \( L_v \) (удельная теплота парообразования воды) составляет примерно 2260000 Дж/кг.

Следовательно, для полного испарения воды без учета потерь:

\( Q = 0.5 \, \text{кг} \times 2260000 \, \text{Дж/кг} = 1130000 \, \text{Дж}. \)

Но учитывая, что 50% энергии топлива идет на испарение, общее количество энергии, которую необходимо сжечь:

\( Q_{total} = \frac{1130000 \, \text{Дж}}{0.5} = 2260000 \, \text{Дж}. \)

Таким образом, для испарения 0,5 кг воды нужно сжечь 2260000 Дж энергии.