Сколько надо затратить теплоты, чтобы 2 кг льда, взятого при температуре -35 °С, расплавить, а полученную воду выпарить? Изобразите график зависимости темп.

Задача №10. В цилиндре двигателя внутреннего сгорания при работе образуются газы, температура которых 1000 К. Температура отработанного газа 250 К. Двигатель расходует в час 30 кг топлива, удельная теплота сгорания которого 40 МДж/кг. Какую максимальную полезную мощность может развить этот двигатель?
Решение:
За счет части тепловой энергии, выделившейся при сгорании топлива, двигатель совершает механическую работу. Поэтому в качестве основного используем соотношение. Количество теплоты при сгорании топлива.
Работа двигателя равна. Максимальное значение коэффициента полезного действия
определим по формуле. Подставим три последние формулы в основное соотношение, из которого найдем требуемую величину.

Задача №1. Сколько надо затратить теплоты, чтобы 2 кг льда, взятого при температуре -35 °С, расплавить, а полученную воду выпарить? Изобразите график зависимости температуры от полученного количества теплоты в рассматриваемом процессе.

Задача №2. В латунный калориметр массой 128 г, содержащий 240 г воды при температуре 8,4 °С, опущено металлическое тело массой 192 г, нагретое до 100 °С. Окончательная температура в калориметре установилась 21,5 °С. Определите удельную тепло-емкость испытуемого тела.

Задача №3. Какое количество воды обратится в пар, если в сосуд, содержащий 1 литр воды при 20 °С, влить 10 кг расплавленного свинца при температуре плавления? Сосуд латунный, масса его 0,5 кг. Потерями тепла пренебречь.

Задача №4. Стальной осколок, падая с высоты 500 м, имел у поверхности Земли скорость 50 м/с. На сколько градусов нагрелся осколок, если считать, что 70 % работы силы сопротивления воздуха пошло на нагревание осколка?

Задача №5. Свинцовый шарик подвешен на нити длиной 1 м. Нить отвели от вертикали на угол 60° и отпустили. В наинизшем положении шарик ударился о вертикальную стенку и отклонился на угол 30°. На сколько градусов нагреется шарик, если 80% потерянной механической энергии пойдет на нагревание шарика.

Задача №6. Сколько надо израсходовать газа, чтобы полностью выпарить 2 литра воды, взятой при 15 °С, если удельная теплота сгорания газа 4*107 Дж/кг; КПД газовой горелки 50%, теплоемкость сосуда, в котором находится вода 500 Дж/К.

Задача №7. На сколько киломеров пути хватит 30 л бензина автомобилю, движущемуся со скоростью 54 км/ч? Мощность, развиваемая двигателем автомобиля, равна 35 кВт, а КПД равен 25%.

Задача №8. В латунном калориметре массой 84 г находится 10 г льда при температуре 15 °С. В калориметр вливают 50 г расплавленного свинца при температуре плавле-ния. Что будет находиться в калориметре и какой будет температура при установлении теплового равновесия?

Задача №9. В вертикальном цилиндре под поршнем находится 2 кг кислорода. При повышении температуры кислорода на 5 К его внутренняя энергия увеличилась на 6400 Дж. Атмосферное давление нормальное. Найдите количество теплоты, сообщенное кислороду в двух случаях:
а) масса поршня мала, и трение при его передвижении тоже мало;
б) поршень закреплен.

Задача №10. В цилиндре двигателя внутреннего сгорания при работе образуются газы, температура которых 1000 К. Температура отработанного газа 250 К. Двигатель расходует в час 30 кг топлива, удельная теплота сгорания которого 40 МДж/кг. Какую максимальную полезную мощность может развить этот двигатель?

Трубецкой