Задачи на расчет количества теплоты.

Пример:

В мед­ном ста­кане мас­сой 200 грамм на­хо­дит­ся вода объ­ё­мом 0,5 лит­ров при тем­пе­ра­ту­ре . Какое ко­ли­че­ство теп­ло­ты необ­хо­ди­мо пе­ре­дать ста­ка­ну с водой, чтобы их тем­пе­ра­ту­ра стала равна ?

Дано:                                    СИ

m=200гр                               0,2кг

v=0,5л                               0,0005м³

T_c=10⁰

T_к=20⁰

Найти Q-?

Ре­ше­ние:

Сна­ча­ла опре­де­лим: какие ещё ве­ли­чи­ны по­тре­бу­ют­ся нам для ре­ше­ния дан­ной за­да­чи? По таб­ли­це удель­ной теп­ло­ём­ко­сти на­хо­дим

(удель­ная теп­ло­ём­кость меди, так как по усло­вию ста­кан – мед­ный), (удель­ная теп­ло­ём­кость воды, так как по усло­вию в ста­кане на­хо­дит­ся вода). Кроме того, мы знаем, что для вы­чис­ле­ния ко­ли­че­стватеп­ло­ты нам по­на­до­бит­ся масса воды. По усло­вию нам дан лишь объём. По­это­му из таб­ли­цы возь­мём плот­ность воды: .

Те­перь у нас есть всё необ­хо­ди­мое для ре­ше­ния дан­ной за­да­чи.

За­ме­тим, что ито­го­вое ко­ли­че­ство теп­ло­ты будет со­сто­ять из двух: ко­ли­че­ства теп­ло­ты, необ­хо­ди­мо­го для на­гре­ва­ния мед­но­го ста­ка­на, и ко­ли­че­ства теп­ло­ты, необ­хо­ди­мо­го для на­гре­ва­ния воды в нём:

Q= .

Рас­счи­та­ем сна­ча­ла ко­ли­че­ство теп­ло­ты, необ­хо­ди­мое для на­гре­ва­ния мед­но­го ста­ка­на:

Пре­жде чем вы­чис­лить ко­ли­че­ство теп­ло­ты, необ­хо­ди­мое для на­гре­ва­ния воды, рас­счи­та­ем массу воды по фор­му­ле, хо­ро­шо зна­ко­мой нам из 7 клас­са:

Те­перь можем вы­чис­лить:

Тогда можем вы­чис­лить:

На­пом­ним, что озна­ча­ет: ки­лод­жо­у­ли. При­став­ка «кило» озна­ча­ет 1000, то есть

Ответ: Q = 21,8 кДж.

Задача 1

Какое количество теплоты надо передать железному цилиндру массой 200г, чтобы нагреть его от комнатной температуры 20⁰ С до 100⁰ С?

Задача 2

На плите нагревается вода в алюминиевой кастрюле. Масса кастрюли 500 г, воды — 4,0 кг. Рассчитайте, какое количество теплоты необходимо для нагревания воды в кастрюле от 10 до 80°С.

Задача 3

Чтобы нагреть 110г алюминия на 90°С требуется количество теплоты, равное 9,1кДж. Вычислите удельную теплоемкость алюминия.

Задача 4

Какое количество теплоты необходимо для нагревания воды массой 1 кг от 20 С до температуры кипения.

Задача 5

При нагревании куска меди от 20°С до 170°С было затрачено 140000 Дж тепла. Определить массу меди. Удельная теплоемкость меди 400 Дж/кг*град.

Задача 6

Какое количество теплоты отдает 5 л воды при охлаждении с 50⁰ С до 10⁰ С?

 

10. Задачи на закон Кулона.

Коэффициент пропорциональности в системе СИ

Электрическая постоянная

 

Заряд электрона

 

Пример:

С какой силой два заряда по 10 нКл на расстоянии 3 см друг от друга

Дано:

q₁=q₂=10нКл=10^-8Кл

r=3см=3*10^-2м

Найти:F-?

Решение:

F=k =9*10⁹Н*м²/Кл²*10^-8Кл*10^-8Кл/(3*10^-2м)²=10^-3Н=1мН

Ответ:F=1 мН

Задача 1

2 заряда по 4-10"⁸ Кл, разделенные слюдой толщиной 1 см, взаимодействуют с силой 1,8 • 10"²Н. Определить диэлектрическую проницаемость слюды.

Задача 2

Определите силу гравитационного взаимодействия электрона с ядром в атоме водорода, если расстояние между ними 0,5х10^-10 м.

Задача 3

Два положительных заряда q и 2q находятся на расстоянии 10мм. Заряды взаимодействуют с силой 7,2х • 10^-4 Н. Как велик каждый заряд?

Задача 4

Два оди­на­ко­вых ша­ри­ка об­ла­да­ют за­ря­да­ми 8 нКл и -4 нКл. Ша­ри­ки при­во­дят в со­при­кос­но­ве­ние и раз­во­дят на преж­ние места. Как из­ме­ни­лась сила вза­и­мо­дей­ствия этих за­ря­дов (за­ря­жен­ных ша­ри­ков)?

 

Задача 5

 

Как изменится сила взаимодействия между двумя точечными заряженными телами, если значение каждого заряда увеличится в 4 раза, а расстояние между ними уменьшится вдвое?

 

Задача 6

 

На каком расстоянии друг от друга заряды 1 мкКл и 10 нКл взаимодействуют с силой 9 мН?