Контрольная работа Nº 1 по теме «Тепловые явления» - 8 класс
Вариант Nº2
1. Расчет количества теплоты для нагревания цинковой детали
Формула для расчета количества теплоты (Q) имеет вид:
[ Q = mc \Delta T ]
где:
- ( m ) — масса (5 кг),
- ( c ) — удельная теплоемкость цинка (400 Дж/(кг °С)),
- ( \Delta T ) — изменение температуры (110°С - 10°С = 100°С).
Подставим значения в формулу:
[ Q = 5 , \text{кг} \cdot 400 , \text{Дж/(кг °С)} \cdot 100 , \text{°С} ]
[ Q = 5 \cdot 400 \cdot 100 = 200000 , \text{Дж} ]
Ответ: 200000 Дж.
2. Расчет количества теплоты, выделяющегося при сгорании антрацита
Формула:
[ Q = m L ]
где:
- ( m ) — масса (12 кг),
- ( L ) — удельная теплота сгорания (1,4 × 10^7 Дж/кг).
Подставим значения:
[ Q = 12 , \text{кг} \cdot 1,4 \times 10^7 , \text{Дж/кг} ]
[ Q = 12 \cdot 1,4 \times 10^7 = 1,68 \times 10^8 , \text{Дж} ]
Ответ: 1,68 × 10^8 Дж.
3. Расчет энергии для превращения в пар спирта
Необходимая энергия включает два этапа: нагревание спирта до температуры кипения и парообразование.
- Нагревание до кипения:
[ Q_1 = mc \Delta T_1 ]
- ( m = 0,5 , \text{кг} ),
- ( c = 2500 , \text{Дж/(кг °С)} ),
- ( \Delta T_1 = 78°С - 10°С = 68°С ).
[ Q_1 = 0,5 \cdot 2500 \cdot 68 = 85000 , \text{Дж} ]
- Парообразование:
[ Q_2 = m L ]
- ( L = 0,9 \times 10^6 , \text{Дж/кг} ).
[ Q_2 = 0,5 \cdot 0,9 \times 10^6 = 450000 , \text{Дж} ]
Общее количество энергии:
[ Q_{total} = Q_1 + Q_2 = 85000 + 450000 = 535000 , \text{Дж} ]
Ответ: 535000 Дж.
4. Расчет коэффициента полезного действия (КПД) паровой турбины
КПД (η) определяется по формуле:
[ \eta = \frac{A_{полезная}}{Q_{полученное}} ]
где:
- ( A_{полезная} = 400 , \text{Дж} ),
- ( Q_{полученное} = 1000 , \text{Дж} ).
[ \eta = \frac{400}{1000} = 0,4 \text{ или } 40% ]
Ответ: 40%.
5. Теплоизоляция: сплошной или пористый кирпич
Лучше всего теплоизоляцию обеспечивает пористый кирпич. Это объясняется тем, что поры в материале являются воздушными улитками, которые уменьшают теплопроводность и замедляют теплообмен между внутренним и внешним пространством здания. Сплошной кирпич, напротив, имеет более высокую теплопроводность, что приводит к большему теплопотерям.
Ответ: Пористый кирпич. Он лучше обеспечивает теплоизоляцию из-за наличия воздушных пор.
6. Возможность измерения температуры -170°С ртутным и спиртовым термометрами
Ртутные термометры не могут использоваться для измерения температур ниже -39°C, поскольку ртуть замерзает. Спиртовые термометры имеют более низкую температуру замерзания (-114°C), поэтому они могут использоваться для измерения температуры -170°C.
Ответ: Ртутным термометром измерять нельзя, спиртовым термометром – можно.