1.5.2. Нагревание и охлаждение тел. Количество теплоты. Удельная теплоёмкость (продолжение)

[latexpage]Теоретическая справка

Решение заданий Открытого банка заданий ФИПИ

1. Металлический подсвечник массой 2 кг нагрели до температуры 630°С. При остывании подсвечника до температуры 30°С выделилось количество теплоты, равное 504 кДж. Чему равна удельная теплоёмкость вещества подсвечника?

1) 280 Дж/кг⋅°С
2) 360 Дж/кг⋅°С
3) 420 Дж/кг⋅°С
4) 840 Дж/кг⋅°С

 

2. Какое количество теплоты необходимо, чтобы нагреть 1 л воды от 20 ºС до 100 ºС? Вода нагревается в алюминиевой кастрюле массой 200 г. Тепловыми потерями пренебречь.

 

3. Ударная часть молота массой 10 т свободно падает с высоты 2,5 м на стальную деталь. Какую массу имеет стальная деталь, если после 32 ударов она нагрелась на 20 °С? На нагревание расходуется 25% энергии молота.

 

4. Чему была равна температура воды у вершины водопада, если у его основания она равна 20 °С? Высота водопада составляет 100 м. Считать, что 84% энергии падающей воды идёт на её нагревание.

 

5. Чему равен КПД электроплитки мощностью 660 Вт, если на ней за 35 мин нагрели 2 кг воды от 20 до 100 оС?


6. Металлический шар массой m= 2 кг упал на свинцовую пластину массой m= 1 кг и остановился. При этом пластина нагрелась на 3,2 °С. С какой высоты упал шар, если на нагревание пластины пошло 80% выделившегося при ударе количества теплоты?

 

7. Чему равна масса воды, которую нагревают от 20 до 100 оС с помощью электронагревателя мощностью 500 Вт в течение 35 мин, если известно, что КПД нагревателя 64%?

 

8. В алюминиевый калориметр массой 50 г налито 120 г воды и опущена спираль сопротивлением 2 Ом, подключённая к источнику напряжением 5 В. За какое время калориметр с водой нагреется на 12 ºC, если потери энергии в окружающую среду составляют 20%?

 

9. Свинцовая пуля, подлетев к преграде со скоростью $v_1=200$ м/с, пробивает её и вылетает со скоростью $v_2=100$ м/с. При этом пуля нагревается на 75 ºС. Какая часть выделившегося количества теплоты пошла на нагревание пули?

 

10. Электрический кипятильник со спиралью сопротивлением 150 Ом поместили в сосуд, содержащий 400 г воды, и включили в сеть с напряжением 220 В. На сколько градусов нагрелась вода в сосуде за 5 мин? Теплообменом с сосудом и окружающей средой пренебречь.

 

11. Два одинаковых медных шара получили одинаковую энергию, в результате чего первый шар нагрелся на 8 °С, оставаясь неподвижным, а второй, не нагреваясь, приобрёл некоторую скорость. Какова эта скорость?

 

12. Чему равно количество теплоты, которое отдаёт стальная деталь массой 10 кг при понижении температуры на 200°С?

 

13. Медное тело массой 2 кг при охлаждении выделяет количество теплоты, равное 8000 Дж. На сколько градусов понизилась его температура?

1) 1000°С
2) 40°С
3) 10°С
4) 0,4°С

14. Стальная деталь при охлаждении на 200°С отдаёт количество теплоты, равное 1 МДж. Чему равна её масса?

 

15. Какое количество теплоты необходимо затратить на нагревание куска олова массой 0,2 кг от 32°С до температуры плавления?

 

16. В электропечи мощностью 100 кВт нагрели и полностью расплавили слиток стали массой 1 т. Сколько времени потребовалось для этого, если известно, что до начала плавления сталь необходимо было нагреть на 1500 °С? Потерями энергии пренебречь.

 

17. Какое количество теплоты выделится при охлаждении 0,1 кг спирта от температуры кипения до 28°С?

1) 12 кДж
2) 90 кДж
3) 102 кДж
4) 4500 кДж

18. Воду массой 1,5 кг доводят до кипения в чайнике мощностью 2 кВт, имеющем КПД 84%. Сколько времени потребуется на нагревание, если начальная температура воды равна 20°С?

 

19. С помощью электрического нагревателя сопротивлением 200 Ом нагревают 440 г молока. Электронагреватель включен в сеть с напряжением 220 В. За какое время молоко в сосуде нагреется на 55 °С? Удельную теплоемкость молока принять равной 3900 Дж/(кг·°С). Теплообменом с окружающей средой пренебречь.

 

20. Электроплитка имеет две спирали. Если в сеть включена первая спираль, то вода в кастрюле закипает через 20 мин, если спирали включены последовательно, то через 30 мин. Через какое время закипит вода в кастрюле, если включена только вторая спираль? Начальные температуры и массы воды одинаковы. Сопротивление спиралей электроплитки не зависит от условий работы.

 

21. Электроплитка имеет три одинаковые спирали. Если в сеть все три спирали включены последовательно, то вода в кастрюле закипает через 36 мин. Через какое время закипит та же масса воды, если в ту же сеть спирали включить параллельно? Начальные температуры воды одинаковы. Сопротивления спиралей не зависят от условий работы.

 

22. Имеются два одинаковых электрических нагревателя мощностью 600 Вт каждый. Сколько воды можно нагреть на 30 °С за 14 мин, если нагреватели будут включены последовательно в электросеть с тем напряжением, на которое рассчитан каждый из них? Потерями энергии пренебречь.

 

23. Имеются два одинаковых электрических нагревателя. При параллельном соединении они нагревают 2 л воды на 80 °С за 7 мин. Чему равна мощность каждого нагревателя? Потерями энергии пренебречь.

 

24. Имеются два одинаковых электрических нагревателя мощностью 600 Вт каждый. На сколько градусов можно нагреть 2 л воды за 7 мин, если нагреватели будут включены параллельно в электросеть с напряжением, на которое рассчитан каждый из них? Потерями энергии пренебречь.

 

25. Медный подсвечник массой 2 кг нагрели до температуры 230 °С. Какое количество теплоты выделилось при остывании подсвечника до температуры 30 °С?

 

26. Две спирали электроплитки с одинаковым сопротивлением соединены последовательно и включены в сеть с напряжением 220 В. Чему равно сопротивление одной спирали плитки, если вода массой 1 кг закипела на этой плитке через 174 с? Начальная температура воды равна 20 ºС, а КПД процесса равен 80%. (Полезной считается энергия, необходимая для нагревания воды.)

 

27. Электрочайник мощностью 2,4 кВт, рассчитанный на максимальное напряжение 240 В, включают в сеть напряжением 120 В. Сколько воды
с начальной температурой 18 ºС можно довести до кипения за 7 мин., если КПД чайника в этом случае равен 82%?

 

28. Электроплитка, сопротивление спирали которой равно 10 Ом, включена в сеть напряжением 200 В. Вода массой 1 кг, имеющая начальную температуру 20 оС, налита в алюминиевую кастрюлю массой 500 г и поставлена на эту электроплитку. Через какое время закипит вода, если пренебречь потерями энергии на нагревание окружающего воздуха?

 

29. Имеется два одинаковых электрических нагревателя. При последовательном соединении они нагревают 1 л воды на 80 °С за 14 мин. Чему равна мощность каждого нагревателя? Потерями энергии пренебречь.

 

30. Нагретый камень массой 5 кг, охлаждаясь в воде массой 2 кг на 4 °С, нагревает её на 1 °С. Чему равна удельная теплоёмкость камня? Тепловыми потерями можно пренебречь.

 

Скачать файл с заданиями открытого банка ФИПИ Нагревание и охлаждение тел. Количество теплоты. Удельная теплоёмкость (983 Загрузки )