Это задачи по физике, связанная с расчетом количества теплоты, необходимого для изменения температуры и агрегатного состояния вещества.
Задача 1: Сколько теплоты потребуется, чтобы нагреть 2 литра воды от 10 градусов Цельсия до кипения?
Дано: V = 2 л = 0,002 м³, ρ = 1000 кг/м³, T₁ = 10 °C, T₂ = 100 °C, c = 4200 Дж/(кг·°C)
Решение: Сначала найдем массу воды: $$m = \rho V = 1000 \cdot 0,002 = 2 \text{ кг}$$. Затем рассчитаем необходимое количество теплоты: $$Q = mc(T_2 - T_1) = 2 \cdot 4200 \cdot (100 - 10) = 2 \cdot 4200 \cdot 90 = 756000 \text{ Дж} = 756 \text{ кДж}$$.
Ответ: 756 кДж.
Задача 2: При полном сгорании 50 грамм древесных углей выделяется 15×106 Дж теплоты. Определите удельную теплоту сгорания древесных углей.
Дано: m = 50 г = 0,05 кг, Q = 15×106 Дж
Решение: Удельная теплота сгорания: $$q = \frac{Q}{m} = \frac{15 \cdot 10^6}{0,05} = 300 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг} = 300 \text{ МДж/кг}$$.
Ответ: 300 МДж/кг.
Задача 3: Сколько теплоты выделяется при кристаллизации 3 килограмм расплавленного олова, если его температура равна температуре плавления?
Дано: m = 3 кг, λ = 59000 Дж/кг (удельная теплота плавления олова)
Решение: $$Q = m\lambda = 3 \cdot 59000 = 177000 \text{ Дж} = 177 \text{ кДж}$$.
Ответ: 177 кДж.
Задача 4: Какое количество теплоты выделяется при конденсации 2,5 килограмм водяного пара при температуре 100 градусов Цельсия?
Дано: m = 2,5 кг, L = 2,3 × 106 Дж/кг (удельная теплота парообразования воды)
Решение: $$Q = mL = 2,5 \cdot 2,3 \cdot 10^6 = 5,75 \cdot 10^6 \text{ Дж} = 5,75 \text{ МДж}$$.
Ответ: 5,75 МДж.
Задача 5: Какое количество теплоты потребовалось, чтобы из льда массой 2 килограмма, взятого при температуре -10 градусов Цельсия, получить пар при 100 градусах?
Дано: m = 2 кг, T₁ = -10 °C, T₂ = 0 °C, T₃ = 100 °C, c льда = 2100 Дж/(кг·°C), c воды = 4200 Дж/(кг·°C), λ = 3,3 × 105 Дж/кг, L = 2,3 × 106 Дж/кг
Решение:
1) Нагрев льда от -10 °C до 0 °C: $$Q_1 = mc_{\text{льда}}(T_2 - T_1) = 2 \cdot 2100 \cdot (0 - (-10)) = 2 \cdot 2100 \cdot 10 = 42000 \text{ Дж}$$.
2) Плавление льда при 0 °C: $$Q_2 = m\lambda = 2 \cdot 3,3 \cdot 10^5 = 660000 \text{ Дж}$$.
3) Нагрев воды от 0 °C до 100 °C: $$Q_3 = mc_{\text{воды}}(T_3 - T_2) = 2 \cdot 4200 \cdot (100 - 0) = 2 \cdot 4200 \cdot 100 = 840000 \text{ Дж}$$.
4) Парообразование при 100 °C: $$Q_4 = mL = 2 \cdot 2,3 \cdot 10^6 = 4600000 \text{ Дж}$$.
Суммарное количество теплоты: $$Q = Q_1 + Q_2 + Q_3 + Q_4 = 42000 + 660000 + 840000 + 4600000 = 6142000 \text{ Дж} = 6,142 \text{ МДж}$$.
Ответ: 6,142 МДж.