Задание 21. Расчётная задача (тепловые явления)

В алюминиевый калориметр массой 50 г налито 100 г воды и опущена спираль сопротивлением 2 Ом, подключенная к источнику напряжением 4,5 В. На сколько градусов нагреется калориметр с водой за 10 мин, если потери энергии в окружающую среду составляют 20%? Сопротивление спирали в процессе нагревания считать постоянным.

Электрический нагреватель за 6 мин. доводит до кипения 1 кг воды, начальная температура которой 20^\circ C. Сила тока в нагревателе 7 А, напряжение в сети 220 В. Какая часть потребляемой энергии расходуется не на нагревание воды?

С помощью электрического нагревателя сопротивлением 200 Ом нагревают 440 г молока. Электронагреватель включён в сеть с напряжением 220 В. За 390 с молоко в сосуде нагревается на 55^\circ C. Определите по этим данным удельную теплоёмкость молока. Теплообменом с окружающей средой пренебречь.

Воду массой 2 кг имеющую начальную температуру 25^\circ C, нагрели в электрическом чайнике до кипения за 6 мин. Мощность электрического чайника 2кВт. Чему равен КПД чайника?

Воду массой 1,5 кг нагрели до температуры кипения за 5 мин. Мощность электрического чайника равна 2 кВт, КПД чайника – 84%. Какова была начальная температура воды?

Какое количество теплоты потребуется для того, чтобы в алюминиевой кастрюле массой 2 кг нагреть воду массой 8 кг от 10 \text{ до } 90 \,{}^\circ \text{C} ? Теплообменом с окружающей средой пренебречь.

Определите количество теплоты, которое выделится при кристаллизации и последующем остывании до 27 \,{}^\circ \text{С} расплавленного свинца массой 800 г, находящегося при температуре плавления.

Нагретый камень массой 5 кг, охлаждаясь на 4 \,{}^\circ \text{С} в воде массой 2 кг, нагревает её на 1 \,{}^\circ \text{С}. Чему равна удельная теплоёмкость камня? Тепловыми потерями можно пренебречь.

Смешали 3 кг воды при 80 ^\circ{C} и 1,6 кг воды при 10 ^\circ{C}. Определите конечную температуру воды, если 20 % тепла, отданного горячей водой, пошло на нагревание окружающей среды.

В калориметре, содержащий 200 г воды при температуре 85 \,{}^\circ\text{C}, опустили алюминиевую чайную ложку массой 14 г, имевшую температуру 20 \,{}^\circ\text{C}. Определите, на сколько градусов охладится вода в калориметре после установления теплового равновесия. Потерями теплоты и теплоёмкостью калориметра можно пренебречь.

Какое количество воды можно нагреть от начальной температуры t_1 = 20 \,{}^\circ \text{С} до температуры кипения, если сжечь 168 г керосина? Считать, что вся энергия, выделяющаяся при сгорании топлива, расходуется на нагревание воды.

Какова масса воды, если известно, что при охлаждении на 7 \,{}^\circ \text{C} помещённой в неё медной детали массой 300 г вода нагрелась на 1 \,{}^\circ \text{C}? Тепловыми потерями можно пренебречь.

В стакан, содержащий лёд при температуре 0 \,{}^\circ\text{С}, налили воду, имеющую температуру 33 \,{}^\circ\text{С}. Каково отношение массы воды к массе льда, если весь лёд растаял и в стакане установилась температура 0 \,{}^\circ\text{С}? Теплообменом с окружающим воздухом пренебречь.

В калориметр, содержащий 400 г воды при температуре 85 \,{}^\circ\text{C}, опустили алюминиевую чайную ложку массой 28 г, имевшую температуру 20 \,{}^\circ\text{C}. Определите, на сколько градусов охладится вода в калориметре после установления теплового равновесия. Потерями теплоты и теплоёмкостью калориметра можно пренебречь.

Свинцовую деталь, имеющую температуру 27 \,{}^\circ\text{C}, начинают нагревать на плитке постоянной мощности. Через 12 минут от начала нагревания свинец нагрелся до температуры плавления. Сколько ещё времени потребуется для того, чтобы свинцовая деталь полностью расплавилась?

Кусок льда при температуре -20 \,{}^\circ \text{C} внесли в тёплое помещение. Сколько времени лёд нагревался до температуры плавления, если известно, что дальнейший процесс плавления длился 30 мин?

Стальная пуля пробивает деревянную стену. Чему была равна скорость пули до удара о стену, если после прохождения стены она составляла 300 м/с, а температура пули увеличилась на 70 \,{}^\circ \text{С}? Считать, что выделившееся при прохождении пулей стены количество теплоты целиком пошло на нагревание пули.

Летящая пуля пробивает тонкую деревянную стенку. В момент удара о стенку скорость пули была равна 400 м/с. В процессе торможения температура пули увеличилась с 50 до 300 ^\circ\text{C}. Какую скорость имела пуля при вылете из стенки, если считать, что всё количество теплоты, выделяемое при торможении в стенке, поглощается пулей? Удельная теплоёмкость вещества, из которого изготовлена пуля, равна 140\dfrac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \,{}^\circ\text{C}}.

Два одинаковых медных шара получили одинаковую энергию, в результате чего первый шар нагрелся на 8 \,{}^\circ \text{C}, оставаясь неподвижным, а второй, не нагреваясь, приобрёл некоторую скорость. Какова эта скорость?

Стальной шар упал с высоты 26 м на свинцовую пластину массой 2 кг и остановился. При этом пластина нагрелась на 1,6 \,{}^\circ\text{C}. Чему равна масса шара, если на нагревание пластины пошло 80 % выделившейся при ударе энергии?