Задача №7. В сосуде, из которого быстро выкачивают воздух, находится вода при 0°С. Из-за интенсивного испарения происходит постепенное замораживание воды. Какая часть первоначального количества воды может быть превращена таким образом в лед?
Решение:
Обозначим m первоначальная масса воды; m1, m2 массы воды, превращающиеся в лед и пар соответственно. Необходимое для образования пара количество теплоты здесь может быть получено только в результате того, что при замерзании воды выделяется теплота. В этом случае уравнение теплого баланса примет вид
Q1 + Q2 = 0.
Здесь Q1 = количество теплоты, выделенное при замерзании воды; Q2 количество теплоты, затраченное на испарение воды, где удельная теплота плавления льда, удельная теплота парообразования воды. Подставляя эти выражения в уравнение теплового баланса, находим. Так как при теплообмене масса воды не меняется, то откуда
Задача №1. Определить среднюю квадратичную скорость молекул кислорода при 20°С. При какой температуре эта скорость равна 500 м/с?
Задача №2. Какое количество теплоты нужно сообщить 2 кг льда, взятого при 10°С, чтобы лед расплавить, а полученную воду нагреть до 100°С и выпарить?
Задача №3. В латунный калориметр массой 128 г, содержащий 240 г воды при 8,4°С, опущено металлическое тело массой 192 г, нагретое до 100°С. Окончательная температура, установившаяся в калориметре, 21,5°С. Определить удельную теплоемкость испытуемого тела.
Задача №4. В латунном калориметре массой 100 г находится 5 г льда при 10°С. В калориметр вливают 30 г расплавленного свинца при температуре плавления. Что будет находиться в калориметре после теплообмена и какая в нем установится температура? Потерями теплоты на испарение пренебречь.
Задача №5. Найти массу воды, превратившейся в пар, если в сосуд, содержащий 1кг воды при 20°С, влить 10 кг расплавленного свинца при температуре плавления. Сосуд латунный, его масса 0,5 кг. Потерями теплоты пренебречь.
Задача №6. В сосуде, теплоемкость которого 0,63 кДж/К, находится 0,5 л воды и 250 г льда при 0°С. Какая установится температура после впуска в воду 90 г водяного пара при температуре 100°С?
Задача №7. В сосуде, из которого быстро выкачивают воздух, находится вода при 0°С. Из-за интенсивного испарения происходит постепенное замораживание воды. Какая часть первоначального количества воды может быть превращена таким образом в лед?
Задача №8. При изготовлении льда в комнатном холодильнике температура воды за 5 мин понизилась с 16 до 12°С и еще через 1 ч 55 мин вода превратилась в лед. Найти удельную теплоту плавления льда.
Задача №9. Раскаленный алюминиевый куб, положенный на лед, температура которого 20°С, полностью в него погрузился. Определить начальную температуру куба. Изменением объема куба при его охлаждении пренебречь.
Задача №10. При выстреле вертикально вверх свинцовая пуля достигла высоты 1200 м. При падении, ударившись о землю, она нагрелась. Считая, что 50% механической энергии пули пошло на ее нагревание, рассчитать, на сколько повысится ее температура. Сопротивлением воздуха пренебречь.
Нет