Графическое представление тепловых процессов Т.И. Звягина, 2012 г. ГБОУ СОШ 644 г. Санкт-Петербург

Задача 1 Какое количество теплоты потребуется, чтобы в алюминиевом чайнике массой 700г вскипятить 2кг воды? Начальная температура воды 20 0 С Алюминиевый чайник 20 0 С Алюминиевый чайник С Алюминиевый чайник 20 0 С Алюминиевый чайник С Вода 20 0 СВода С Вода 20 0 СВода С Q общ = Q 1 +Q 2 О каких телах идет речь в задаче? Как изменяется состояние каждого тела? Q 1 Q 2

Решение задачи 1 Дано: Дано: m 1 = 0.7кг m 2 = 2кг t 1 = 20 0 C t 2 = C c 1 = 880Дж/(кг 0 С) c 2 = 4200 Дж/(кг 0 С) Q 1 = c 1 m 1 (t 2 – t 1 ) Q 2 = c 2 m 2 (t 2 – t 1 ) Q общ = Q 1 + Q 2 Q общ = c 1 m 1 (t 2 – t 1 ) +c 2 m 2 (t 2 – t 1 ) = (c 1 m 1 + c 2 m 2 ) · (t 2 – t 1 ) = (c 1 m 1 + c 2 m 2 ) · (t 2 – t 1 ) [Q] =Дж/(кг · 0 С) · кг · 0 С = Дж Q = (880 · · 4200) · 80 = Дж 721,3 кДж Q - ?

Задача 2 Стальную болванку массой 150 г, раскаленную до С, опускают для закалки в сосуд, содержащий 800г воды при температуре 15 0 С. Какова удельная теплоёмкость стали, если вода нагрелась до 28 0 С? Стальную болванку массой 150 г, раскаленную до С, опускают для закалки в сосуд, содержащий 800г воды при температуре 15 0 С. Какова удельная теплоёмкость стали, если вода нагрелась до 28 0 С? Какие тела участвуют в теплообмене? Как изменяется внутренняя энергия: стали воды Сталь Ссталь 28 0 С Вода 15 0 Свода 28 0 С Q 1 < 0 Q 2 > 0 Q 1 Q 2 t0Ct0C τ, c

Решение задачи 2 Дано: m1= 0.15кг m2= 0,8кг t1= 6500C t2= 150C t0= 280C c2= 4200 Дж/(кг 0С) c1- ? Q1 = c1m1(t0 – t1) Q1 < 0 Q2 = c2m2(t0 – t2) Q2 > 0 Q1 + Q2 = 0 c1m1(t0 – t1) + c2m2(t0 – t2) = 0 c1m1(t1 – t0) = c2m2(t0 – t2) Ответ: с 1 = 468 Дж/кг · 0 С

Задача 3 В калориметре, теплоёмкостью которого можно пренебречь, находится 20 г льда при температуре – 15 0 С. Затем в него наливают воду при 70 0 С. Сколько воды было налито в калориметр, если окончательная температура 10 0 С? В калориметре, теплоёмкостью которого можно пренебречь, находится 20 г льда при температуре – 15 0 С. Затем в него наливают воду при 70 0 С. Сколько воды было налито в калориметр, если окончательная температура 10 0 С? вода 700Свода 100С Лед – 150След 00С Лед 00Свода 00С Вода 00Свода 100С Q1 < 0 Q2 > 0 Q3 > 0 Q4 > 0 Q1Q1 Q2Q2 Q3Q3 Q4Q4 t0Ct0C τ, c Q1Q1 Q2Q2 Q3Q3 Q4Q

Решение задачи 3 Дано: m л = 0,02 кг t л = С t в = 70 0 С t 0 = 10 0 C m в - ? Q 1 = c в m в (t 0 – t в ) – отдает вода Q 2 = c л m л (t пл – t л ) -на нагревание льда Q 3 = λm л - на плавление льда Q 4 = c в m л (t 0 – t пл ) -на нагревание воды Q 1 + Q 2 + Q 3 + Q 4 = 0 - УТБ cвmв(t0 – tв) + cлmл(tпл – tл) + λmл + c cc cвmл(t0 – tпл) = 0 Ответ: m 31г

Задача 4 На графике изображен процесс теплообмена. Какие вещества (тела) участвуют в теплообмене? Какие вещества (тела) участвуют в теплообмене? Объясните значение отдельных участков графика. Объясните значение отдельных участков графика. Почему участок КМ изображен пунктиром? Почему участок КМ изображен пунктиром? t, С Q, Дж A BC M K L N O bln cm

Задача 5 По графику определите: oКoКoКoКакие вещества участвовали в теплообмене? oИoИoИoИзменялось ли агрегатное состояние веществ? oПoПoПoПридумайте детективную историю о проведенном процессе t, 0 C τ,c