Реши задание на изображении
Краткие ответы:
- 2 — конвекция;
- 48 МДж;
- 64,9 кДж;
- 1,1 кг.
1. Нагревание воды в электрочайнике
Основной перенос тепла в жидкости — конвекция. Вода у нагревательного элемента нагревается, становится легче и поднимается вверх, а более холодная опускается вниз. Теплопроводность и излучение здесь играют гораздо меньшую роль.
Ответ: 2) конвекции.
2. Сгорание торфа
По графику удельная теплота сгорания торфа постоянна:
\[ q=15\ \frac{\text{МДж}}{\text{кг}}. \]
Количество теплоты:
\[ Q=qm=15\cdot 3{,}2=48\ \text{МДж}. \]
Ответ: \(48\) МДж.
3. Нагревание и плавление серебра
Сначала серебро надо нагреть от \(12^\circ C\) до \(962^\circ C\), затем расплавить при этой температуре:
\[ Q=cm(t_2-t_1)+\lambda m. \]
Переводим массу в кг:
\[ m=200\ \text{г}=0{,}2\ \text{кг}. \]
Нагревание:
\[ Q_1=250\cdot0{,}2\cdot(962-12)=250\cdot0{,}2\cdot950=47\,500\ \text{Дж}. \]
Плавление:
\[ Q_2=87\,000\cdot0{,}2=17\,400\ \text{Дж}. \]
Всего:
\[ Q=47\,500+17\,400=64\,900\ \text{Дж}=64{,}9\ \text{кДж}. \]
Ответ: примерно \(64{,}9\) кДж.
4. Снег в котелке с водой
Так как растаяла только часть снега, конечная температура смеси равна \(0^\circ C\). Вода остывает от \(10^\circ C\) до \(0^\circ C\), а тепло идёт на плавление \(m_1=140\ \text{г}=0{,}14\) кг снега.
Уравнение теплового баланса:
\[ M c (10-0)=\lambda m_1. \]
Отсюда:
\[ M=\frac{\lambda m_1}{c\cdot10}. \]
В кДж:
\[ M=\frac{330\cdot0{,}14}{4{,}2\cdot10}=1{,}1\ \text{кг}. \]
Проверка: вода отдаёт \(1{,}1\cdot4{,}2\cdot10=46{,}2\) кДж, снег поглощает \(330\cdot0{,}14=46{,}2\) кДж — баланс сходится.
Ответ: \(1{,}1\) кг воды.
