Aici sunt prezentate 20 de sarcini dinamice pentru pregătirea pentru Jocurile Olimpice în fizică din manualul metodic V. Grabtsevich. Sarcinile au răspunsuri, dar sunt oferite fără soluții gata.
1. A fost nevoie de 15 minute pentru a încălzi o anumită cantitate de apă de la 0 ° C până la fierbere (la presiune atmosferică normală). După aceea, a fost necesară o oră și 20 de minute pentru a transforma toată apa în abur în aceleași condiții. Determinați căldura specifică de vaporizare a apei. Pentru a considera puterea pierderilor termice constante. [L = 2,24 MJ / kg]
2. Într-un calorimetru care conține m1 = 250 g de apă la o temperatură de t1 = 15 ° C. aruncați m2 = 20 g zăpadă umedă. Temperatura din calorimetru a scăzut cu δt1 = 5 ° C. Cât de multă apă era în zăpadă? Capacitatea de căldură a calorimetrului este neglijată. [m = 7 g]
3. O bucată de plumb atinge inelastic obstacolul cu o viteză de 350 m / s. Ce parte din plumb s-a topit, dacă toată cantitatea de căldură eliberată de impact este absorbită de plumb? Temperatura plumbului înainte de impact t1 = 27 ° C. Căldura specifică de plumb c = 130 J / (kg × ° C). Căldura specifică de topire a plumbului λ = 25 kJ / kg. Punctul de topire al plumbului este mp = 327 ° C. [a = 0,89]
4. Antena conține 500 g de gheață la o temperatură de -5 ° C Se toarnă în 200 g de apă, care are o temperatură de 80 ° C Care este temperatura setată în ceașcă? Ce este în ea? [385 g apă și 315 g gheață la 0 ° C ]
5. La o presiune atmosferică normală, o cantitate egală de apă (la + t ° C) și gheață (la -t ° C) este plasată într-un calorimetru deschis. Care este cantitatea maximă de gheață care se poate topi în același timp? [a = 0,63]
6. După scăderea în apă cu o temperatură de 10 ° C corp încălzit la 100 ° C. După o perioadă de timp a fost stabilită temperatura totală de 40 ° C. Ce va deveni temperatura apei dacă, fără a scoate corpul, o altă parte a aceluiași corp, încălzită la 100 ° C, este coborâtă în apă. Capacitatea de căldură a calorimetrului și evaporarea apei sunt neglijate. [t = 55 ° C]
7. Gloanțe de plumb cu masa m1 = 9,0 g. Având o viteză v = 500 m / s și o temperatură t1 = 250 ° C. cade într-o greutate de plumb pe o suprafață orizontală netedă cu masa m1 = 100 g și se blochează în ea. Determinați temperatura finală a glonțului și greutatea dacă temperatura inițială a greutății este t2 = 20 ° C. Schimbul de căldură cu mediul este neglijat. [t ≈ 112 ° C]
8. Există un vas de apă pe sobă. Când este încălzit, temperatura apei a crescut de la 90 ° C la 95 ° C într-un minut. Ce fracțiune din căldura primită de apă atunci când este încălzită se disipează în spațiul înconjurător dacă timpul de răcire al aceleiași apei de la 95 ° C la 90 ° C este de 9,0 minute? [α = 0,1]
9. electroboilers cu spirală impedanță de 160 ohmi a fost plasată într-un vas care conține 0,50 litri de apă la 20 ° C și încorporată în rețeaua o tensiune de 220 V. După 20 de minute, încălzitorul oprit. Cât de multă apă se fierbe? Luați în considerare faptul că toată energia furnizată de căldură sa încălzit apa. [m = 85 g]
10. Încălzitorul electric are trei spirale identice. Două spirale conectate paralel sunt conectate în serie cu cel de-al treilea. Încălzitorul este coborât într-un vas cu apă. După 9 minute. când apa a fost încălzită de la temperatura t1 = 20 ° C până la temperatura t2 = 50 ° C. spirala în conexiunea paralelă este arsă. Cât durează mai mult să aștepți să fiarbă apa? Pierderea de căldură nu este luată în considerare, tensiunea pe borne este constantă. [δτ = 5 min]
11. O cantitate mică de apă a fost turnată în tigaie din găleată, apoi tigaia a fost pusă pe încălzitor și după 30 de minute apa s-a fiert în ea. Apoi, o altă cantitate de apă se toarnă din aceeași găleată și se toarnă într-o cratiță. Temperatura apei din tava a scăzut cu 12 ° C. După 5 minute, apa din tigaie se fierbe. Care este temperatura apei în credință. Schimbul de căldură al apei cu mediul extern nu este luat în considerare. [t = 16 ° C]
12. Într-un vas izolat termic există un amestec de gheață cu masa m = 2,1 kg și apă. După pornirea încălzirii, temperatura amestecului a rămas constantă pentru un timp t1 = 11 minute. și apoi a crescut cu Δt = 20 ° C în timpul t2 = 4 min. Determinați masa amestecului, dacă presupunem că cantitatea de căldură primită de sistem pe unitate de timp este constantă. Căldura specifică de topire a gheții λ = 330 kJ / kg. și căldura specifică a apei c = 4,2 kJ / (kg × K). Capacitatea de căldură a navei este neglijată. [M = 3 kg]
13. În camera de pe masă există două pahare identice. Temperatura camerei este de 20 ° C. În primul sticlă, apa se toarnă rapid cu o temperatură de t = 0 ° C. iar în al doilea rând o bucată de gheață cu o masă de δm = 10 g și aceeași temperatură și se toarnă m - δm = 190 g de apă la o temperatură de 0 ° C. Temperatura apei din primul geam a crescut cu δt = 1 ° C după un timp t1 = 2 min. După ce după umplere, al doilea geam este încălzit la aceeași temperatură? Căldura specifică de topire a gheții λ = 336 J / g. capacitatea de căldură a apei c = 4,2 J / (g × K). Capacitatea de căldură a ochelarilor este neglijată. [τ2 = 10 min]
14. Determinați temperatura apei din vas dacă se toarnă o ceașcă de apă la o temperatură de t1 = 40 ° C. patru cercuri de apă la o temperatură de t2 = 30 ° C și cinci cesti de apă la o temperatură de t3 = 20 ° C. Pierderile de căldură nu sunt luate în considerare. [t = 26 ° C]
15. O bilă de fier (ρ = 7800 kg / m 3) cu o rază R = 10 cm încălzită la o temperatură t1 = 500 ° C. pus pe gheață, temperatura căreia este t2 = 0 ° C. La ce adâncime se va schimba mingea în gheață? Conductivitatea termică a mingii și încălzirea apei sunt neglijate. Să considerăm că mingea este complet scufundată în gheață. Capacitatea specifică de căldură a fierului este de 460 J / (kg × ° C). Căldura specifică de topire a gheții 3,3 × 10 5 J / kg. densitatea gheții este de 900 kg / m3.
16. Este cunoscut faptul că grosimea ghețarilor (precum și înălțimea munților) este limitată. Estimați grosimea maximă a ghețarului de pe Pământ. Căldura specifică de topire a gheții λ = 332 kJ / kg. Accelerarea caderii libere g = 9,8 m / s 2. [H ≈ 34 km]
18. Vasul izolat a fost parțial umplut cu apă. Termometrul exact al apei din cameră este coborât în apă. Ce procent din lectura lui va fi diferită de temperatura inițială a apei când capacitatea termometru căldură mai mică decât capacitatea termică a vasului cu apă în n ori, iar temperatura din camera în comparație cu temperatura vasului cu apă - cu m?
19. În recipient se toarnă puțină apă din găleată, apoi se pune tigaia pe încălzitor și după 30 de minute apa se fierbe în ea. Apoi, o altă cantitate de apă se toarnă din aceeași găleată și se toarnă într-o cratiță. Temperatura apei din tava a scăzut cu 12 ° C. După 5 minute, apa din tigaie se fierbe. Care este temperatura apei din găleată? Schimbul de căldură al apei cu mediul extern nu este luat în considerare. [t1 = 16 ° C]
20. O bucată de gheață de masă M a fost plasată într-un vas cilindric izolat termic la t = 0 ° C și fixat ferm la fund. Apoi apa cu gheata a fost turnat aceeași masă M. Gheață apa este complet acoperit și a atins nivelul H = 20 cm. Se determină ce a fost temperatura apei, în cazul în care, după stabilirea echilibrului termic al nivelului apei din vas a scăzut la h = 0,4 cm. Apa și Densitate gheața este egală cu 1000 și respectiv 920 J / (kg × ° C). Căldura specifică de topire a gheții λ = 330 kJ / kg.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: