Теплообмен без агрегатных переходов
1. Каким количеством теплоты можно нагреть 0,3 кг воды от 12 °С до 20 °С?
2. Какую массу воды можно нагреть на 10 °С 1 кДж теплоты?
3. На сколько градусов остыл кипяток в питьевом баке емкостью 27 л, если он отдал окружающей среде 1500 кДж теплоты?
4. Чтобы нагреть 110 г алюминия на 90 °С, требуется 9,1 кДж. Вычислите удельную теплоемкость алюминия.
5. Какое количество теплоты необходимо для нагревания латунной гири массой 200 г от 20 до 28 °С?
6. Какова масса железной детали, если на ее нагревание от 20 °С до 200 °С пошло 20,7 кДж теплоты?
7. На сколько градусов повысилась температура 4 л воды, если она получила количество теплоты, равное 168 кДж?
8. Слиток серебра массой 120 г при остывании от 66 °С до 16 °С передал окружающей среде 1,5 кДж теплоты. Как велика удельная теплоемкость серебра?
9. Чтобы охладить выточенную из меди деталь, имеющую температуру 100°С, ее погрузили в 420 г воды с температурой 15 °С. Определите массу детали, если известно, что в процессе теплообмена вода нагрелась до 18 °C.
10. Стальную деталь массой 300 г нагрели до высокой температуры, а затем погрузили для закалки в 3 кг машинного масла, имеющего температуру 10 °С. Определить начальную температуру детали, если температура при установившемся тепловом равновесии была 30 °С.
11. В алюминиевый калориметр массой 140 г налили 250 г воды при температуре 15 °С. После того как брусок из свинца массой 100 г, нагретый до 100 °С, поместили в калориметр с водой, там установилась температура 16 °С. Составить уравнение теплового баланса и определить удельную теплоемкость свинца.
12. Мальчик наполнил стакан, емкость которого 200 см³, кипятком на три четверти и дополнил стакан холодной водой. Определите, какая установилась температура воды, если температура холодной воды равна 20 °C.
13. Стальное изделие закалялось нагреванием до температуры 800 °С с последующим опусканием в масло массой 2 кг, взятое при температуре 10 °С. При этом масло нагрелось до температуры 40°С. Найти массу стального изделия, если при переносе в масло изделие охладилось на 20 °С. Удельная теплоемкость масла 2100 Дж/(кг·°С).
14. Для приготовления ванны вместимостью 200 л смешали холодную воду при температуре 10 °С с горячей при температуре 60 °С. Какие объемы той и другой воды надо взять, чтобы установилась температура 40 °C?
15. Вода массой 150 г, налитая в латунный калориметр массой 200 г, имеет температуру 12 °С. Найти температуру, которая установится в калориметре, если в воду опустить железную гирю массой 0,5 кг, нагретую до 100 °С.
16. Смешали 39 л воды при 20 °С и 21 л воды при 60 °С. Определить температуру смеси.
17. Смешали 6 кг воды при 42 °С, 4 кг воды при 72 °С и 20 кг воды при 18 °С. Определить температуру смеси.
18. В алюминиевый сосуд массой 45 г налили 150 г воды при температуре 20 °С. В сосуд опустили цилиндр массой 200 г, температура которого 95 °С, при этом температура воды повысилась до 30 °С. Определить удельную теплоемкость вещества, из которого изготовлен цилиндр.
19. В 200 г воды при 20 °С помещают 300 г железа при 10°С и 400 г меди при 25 °С. Найти установившуюся температуру.
20. В латунный калориметр массой 128 г, содержащий 240 г воды при температуре 8,5 °С, опущен металлический цилиндр массой 146 г, нагретый до 100 °С. В результате теплообмена установилась температура 10 °С. Определить удельную теплоемкость металла цилиндра.
21. Латунный сосуд массой 200 г содержит 400 г анилина при температуре 10 °С. В сосуд долили 400 г анилина, нагретого до температуры 31 °С. Найти удельную теплоемкость анилина, если в сосуде установилась температура 20°С.
22. В каком отношении надо взять объемы свинца и олова, чтобы их теплоемкости были одинаковы?
23. В железном калориметре массой 100 г находится 500 г воды при температуре 15 °С. В калориметр бросают свинец и алюминий общей массой 150 г и температурой 100 °С. В результате температура воды поднимается до 17 °С. Определить массы свинца и алюминия.
24. После опускания в воду, имеющую температуру 10 °С, тела, нагретого до 100 °С, через некоторое время установилась общая температура 40 °С. Какой станет температура воды, если, не вынимая первого тела, в нее опустить еще одно такое же тело, нагретое до 100 °С?