Уравнение теплового баланса (нагревание, охлаждение)

Второй уровень

  1. В стакан, содержащий 200 г кипятка, опустили серебряную ложку массой 150 г, имеющую температуру 20 °С. Температура воды понизилась от этого до 97 °С. Определите удельную теплоемкость серебра.218 Дж/кг°С.
  2. Какова масса стальной детали, нагретой предварительно до 500 °С, если при опускании ее в сосуд, содержащий 18,6 л воды при 13 °С, вода нагрелась до 35 °С? Испарением и потерями тепла пренебречь.7,4 кг.
  3. Паровой котел содержит 40 м3 воды при температуре 225 °С. Какой объем воды при 9 °С был добавлен, если установилась температура 200 °С?5,2 м3.
  4. В сосуде смешали воду с температурой 20 °С и воду с температурой 100 °С. Через некоторое время в сосуде установилась температура 40 °С. Найдите отношение массы холодной воды к массе горячей.3.

Третий уровень

  1. В ванну налили и смешали 50 л воды при температуре 15 °С и 30 л воды при температуре 75 °С. Какой станет температура воды в ванне, если потерями тепла пренебречь?31,5 °С.
  2. Смешали 6 кг воды при 42 °С, 4 кг воды при 72.°С и 20 кг воды при 18 °С. Определите температуру смеси.30 °С.
  3. В калориметр, содержащий 2170 г воды при 12 °С, опустили кусок алюминия массой 200 г, нагретыйдо 100 °С. Температура теплового равновесия 23 °С. Определите удельную теплоемкость алюминия. Теплоемкость калориметра 42 Дж/°С.840 Дж/кг: °С.
  4. Для измерения температуры воды, имеющей массу 66 г, в нее погрузили термометр, который показал 32,4 °С. Какова действительная температура воды, если теплоемкость термометра равна 1,8 Дж/`С и перед погружением в воду он показывал температуру помещения, равную 17,8 °С?32,5 °С.
  5. Вода может находиться при температурах меньших 0 °С и больших 100 °С. В калориметре с теплоемкостью 1,67 кДж/`С находится 1 кг переохлажденной воды при температуре —10 °С. Какая температура установится в калориметре, если в него влить 170 г воды, перегретой до 120 °С?4 °С.
  6. Два одинаковых сосуда содержат воду: в одном масса воды 0,1 кг при температуре 45 °С, в другом — 0,5 кг при 24 °С. В сосуды налили одинаковое количество ртути. После установления теплового равновесия в обоих сосудах оказалось, что температура воды в них одна и та же и равна 17 °С. Найдите теплоемкость сосудов.140 Дж/кг.

Четвертый уровень

  1. Определите температуру воды в сосуде, если в него налили одну кружку воды при температуре 40 °С, четыре кружки воды при температуре 30 °С и пять кружек воды при температуре 20 °С. Потери теплоты не учитывать.26 °С.
  2. Смешали 24 л воды при 12 °С и 40 л воды при 80 °С. Определите установившуюся температуру, если во время смешивания тепловые потери составили 420 кДж.56 °С.
  3. Смешали 60 кг воды при 90 °С и 150 кг воды при 23 °С, причем 0,15 части тепла, отданного горячей водой, пошло на нагревание окружающей среды. Определите конечную температуру воды.40 °С.
  4. В стеклянный сосуд, имеющий массу 120 ги температуру 20 °С, налили горячую воду, масса которой 200 г и температура 100 °С. Спустя 5 мин температура сосуда с водой стала равной 40 °С. Теряемое в единицу времени количество теплоты постоянно. Какое количество теплоты терялось в единицу времени?161 Дж/с.
  5. Для подготовки бассейна вместимостью 600 л смешали холодную воду температурой 10 °С с горячей водой температурой 60 °С. Какие объемы холодной и горячей воды надо взять, чтобы установилась температура 40 °С? Начальная температура материала бассейна 20 °С, его масса 1 т, удельная теплоемкость материала бассейна 500 Дж/кг°С.Холодной 240 л; горячей 360 л.
  6. В железном калориметре массой 0,1 кг находится 0,5 кг воды при температуре 15 °С. В калориметр бросают свинец и алюминий общей массой 0,15 кг и температурой 100 °С. В результате температура воды поднимается до 17 °С. Определите массы алюминия и свинца.Al — 0,039 кг; Pb — 0,111 кг.
  7. В термос с горячей водой, температура которой 40 °С, опускают бутылочку с детским питанием. Она нагревается до 36 °С, а вода в термосе остывает до этой же температуры. Эту бутылочку вынимают и в термос опускают другую точно такую же бутылочку. До какой температуры она нагреется? До погружения в термос обе бутылочки имели температуру 18 °С.32,7 °С.
  8. После опускания в сосуд с водой, имеющей температуру 10 °С, металлического тела, нагретого до 100 °С, там 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? Потерями теплоты на нагревание сосуда пренебречь. 55 °С.
  9. Нагретое до 100 °С тело опустили в сосуд с водой, при этом температура воды повысилась от 20 до 30 °С. Какой станет температура воды, если в нее опустить еще одно такое же тело, нагретое до 80 °С? Теплоемкостью сосуда и тепловыми потерями пренебречь.35,6 °С.
  10. В калориметр налили ложку горячей воды, после чего его температура возросла на 5 °С. После того как добавили вторую ложку горячей воды, температура возросла на 3 °С. На сколько градусов увеличится температура калориметра, если в него добавить третью ложку горячей воды? Теплообменом с окружающей средой пренебречь.2,1 °С.
  11. Имеются два теплоизолированных сосуда. В первом из них находится 5 л воды при температуре 60 °С, во втором — 1 л воды при температуре 20 °С. Часть воды перелили из первого сосуда во второй. После установления теплового равновесия во второй сосуд из первого отлили столько воды, чтобы объемы воды в сосудах стали равны первоначальным объемам. После этих операций температура воды в первом сосуде стала равна 59 °С. Сколько воды перелили из первого сосуда во второй и обратно?0,14 л.