Плавление, кристаллизация

Первый уровень

  1. Какое количество теплоты требуется для того, чтобы расплавить 2 кг олова, взятого при температуре плавления?118 кДж.
  2. Какую массу цинка, взятого при температуре 420 °С, можно расплавить, сообщив ему 360 кДж тепла?3 кг.
  3. Сколько тепла выделится при кристаллизации 5 л воды, взятой при 0 °С?1,7 МДж.
  4. Определите удельную теплоту плавления цинка, если для плавления 100 г вещества, взятого при температуре плавления, потребовалось 10,2 кДж теплоты.102 кДж/кг.
  5. Определите количество теплоты, необходимое для плавления куба, вырезанного изо льда. Ребро куба 1 м, температура 0 °С.306 МДж.

Второй уровень

  1. Какой объем воды можно получить, если к большой глыбе льда, имеющей температуру 0 °С, подвести 680 МДж тепла?2 м3.
  2. Сколько теплоты выделится при отвердевании 2 кг цинка, взятого при температуре плавления, и дальнейшем его охлаждении до 30 °С?536,4 кДж.
  3. На плавление 2 кг льда, взятого при 0 °С, потребовалось в 2 раза больше энергии, чем на нагревание некоторой массы свинца на 100 °С. Определите массу свинца.24,3 кг.
  4. Какая масса воды должна кристаллизоваться, чтобы в результате этого процесса выделилось такое же количество теплоты, что и при кристаллизации 8 кг свинца?0,59 кг.
  5. Какое количество теплоты надо сообщить 2 кг льда, взятого при температуре -10 °С, чтобы полностью его растопить?722 кДж.
  6. Свинцовую пластину размером 2х 5х 10 см нагрели до плавления и расплавили. Сколько энергии выделится при отвердевании и охлаждении до 27 °С этого свинца?75,7 кДж.
  7. Лед массой 2 кг при температуре —10 °С внесли в комнату, после чего лед растаял, а образовавшаяся вода нагрелась до 18 °С. Сколько теплоты для этого потребовалось?873 кДж.
  8. Какое количество теплоты потребуется для нагревания и плавления в железной коробке 100 г олова, если их начальная температура 32 °С? Масса коробки 30 г.13,3 кДж.
  9. Для приготовления пищи полярники используют воду, полученную из расплавленного льда. Какое количество теплоты потребуется для того, чтобы из 20 кг льда, взятого при —10°С, получить воду при 100°С? Потерями тепла пренебречь.15,6 МДж.
  10. Свинцовая деталь массой 100 г охлаждается от 427 °С до температуры плавления, отвердевает и охлаждается до 27 °С. Какое количество теплоты передает деталь окружающим телам?8,4 кДж.
  11. Хватит ли энергии, выделившейся в результате охлаждения 10 кг воды на 50 °С и дальнейшей ее кристаллизации, на плавление 5 кг свинца, взятого при температуре плавления?Да.

Третий уровень

  1. Сколько литров спирта можно нагреть на 2 °С за счет энергии, выделившейся в результате охлаждения и кристаллизации 2 кг воды с начальной температурой 30 °С?233 л.
  2. При морозе —10 °С каждый квадратный метр поверхности пруда отдает находящемуся над ним воздуху 180 кДж тепла в час. Какова будет толщина образовавшегося за сутки ледяного покрова, если температура воды у поверхности пруда 0 °С?1,3 см.
  3. Для того чтобы превратить некоторое количество льда, взятого при температуре —50 °С, в воду с температурой 50 °С, требуется 655 кДж энергии. Чему равна масса льда?97. 1 кг.
  4. В ведре находится смесь воды со льдом массой 10 кг. Ведро внесли в комнату. Лед растаял за 50 мин, а за следующие 10 мин вода в ведре нагрелась на 2 °С. Определите, какая масса льда находилась в ведре, когда его внесли в комнату.1,24 кг.
  5. Сосуд, в котором находится вода массой 100 г при температуре 0 °С, внесли в комнату. Через 15 мин температура воды поднялась до 2 °С. Когда же в сосуде при той же температуре находилось 200 г льда, то он растаял за 20 ч. Определите удельную теплоту плавления льда. Теплоемкость воды считать известной.340 кДж/кг.
  6. Тигель с оловом нагревают таким образом, что количество теплоты, ежесекундно подводимое к тиглю, постоянно. За 5 мин температура олова поднялась от 10 до 50 °С. Какое время необходимо, чтобы нагреть олово от 50 до 232 °С и полностью его расплавить?54,8 мин.
  7. С какой высоты должен упасть кусок свинца, чтобы при ударе о поверхность земли он расплавился? Начальная температура свинца —33 °С, на нагревание и плавление свинца идет 70% его механической энергии. Температура плавления свинца 327 °С.10,8 км.
  8. В тающую льдину попадает пуля, летящая со скоростью 1000 м/с. Масса пули 10 г. Считая, что половина энергии пули пошла на раздробление льда, а другая половина — на его плавление, найдите массу растаявшего льда.7 г.
  9. С какой наименьшей скоростью должна лететь свинцовая дробинка, чтобы при ударе о препятствие она полностью расплавилась? Считать, что 80% кинетической энергии превратилось во внутреннюю энергию дробинки, а температура дробинки до удара была 127 °С.364 м/с.
  10. Какое количество снега, имеющего температуру-5 °С, растает под колесами автомобиля, если он буксует в течение 30 с? Мощность автомобиля 20 кВТ, а на буксовку уходит 80% всей мощности двигателя.1,4 кг.
  11. С какой наименьшей скоростью должна лететь льдина при температуре 0 °С, чтобы при резком торможении она расплавилась? На плавление льдины идет 50% ее кинетической энергии.1,17 км/с.
  12. Определите, какую массу керосина надо сжечь на горелке с КПД 25%, чтобы из 2 кг льда, взятого при 0 °С, получить воду при 100 °С.132 г.
  13. Сколько стали, взятой при 20 °С, можно расплавить в печи с КПД 50%, сжигая 2 т каменного угля?32,8 т.
  14. Какое количество льда, взятого при —10 °С, можно растопить на горелке с КПД 40%, если сжечь 1 л керосина?40,8 кг.
  15. Сколько дров надо сжечь в печке с КПД 40%, чтобы получить из 200 г снега, взятого при температуре-10 °С, воду при 20 °С?0,5 кг.

Четвертый уровень

  1. При охлаждении 50 кг жидкого олова, взятого при температуре 232 °С, выделилось 4,62 МДж теплоты. Определите конечную температуру олова после охлаждения.87 °С.
  2. Кусок свинца, имеющий массу 1 кг, расплавился наполовину при сообщении ему 54,5 кДж энергии. Какова начальная температура свинца?27 °С.
  3. В сосуде находится лед. Для нагревания сосуда вместе со льдом от —3 до —1 °С требуется некоторое количество теплоты. Для дальнейшего нагревания от —1 до +1 °С требуется количество теплоты в 20 раз большее. Определите массу льда в сосуде до нагревания. Теплоемкость сосуда 600 Дж/°С.87 г.
  4. Лед массой 1 кг с начальной температурой —40°С равномерно нагревают до 60 °С, сообщая ему каждую минуту 8400 Дж теплоты. Начертите график зависимости температуры в этом процессе от времени.
  5. В калориметре в воде плавает кусок льда массой 0,1 кг, в который вмерзла свинцовая дробинка массой 5 г. Какое минимальное количество тепла надо затратить, чтобы дробинка начала тонуть? Температура воды в калориметре 0 °С.20 кДж.