1. Что такое количество теплоты?
Количество теплоты – это энергия, которую тело получает или отдает в процессе теплообмена.
2. Основные положения МКТ?
Основные положения молекулярно-кинетической теории (МКТ):
3. Что такое теплопроводность?
Теплопроводность – это способность вещества передавать тепло от более нагретых частей тела к менее нагретым в результате теплового движения и взаимодействия частиц.
4. Стальная деталь массой 3 кг нагрелась от 25° до 45°. Какое количество теплоты было израсходовано?
Для решения задачи используем формулу:
$$Q = cm\Delta T$$
где:
$$Q$$ – количество теплоты (в Дж),
$$c$$ – удельная теплоемкость стали (примерно 500 Дж/(кг°C)),
$$m$$ – масса детали (3 кг),
$$\Delta T$$ – изменение температуры ($$45°C - 25°C = 20°C$$).
Подставляем значения:
$$Q = 500 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot {}^{\circ}C} \cdot 3 \text{ кг} \cdot 20 {}^{\circ}C = 30000 \text{ Дж} = 30 \text{ кДж}$$
Ответ: 30 кДж
5. В железный котел массой 5 кг налита вода массой 10 кг. Какое количество теплоты нужно передать котлу с водой для изменения их температуры от 10° до 100°?
Сначала рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагрева железного котла, затем для нагрева воды, и сложим полученные значения.
Для железного котла:
$$Q_{\text{железо}} = c_{\text{железо}} m_{\text{железо}} \Delta T$$
где:
$$c_{\text{железо}}$$ – удельная теплоемкость железа (примерно 460 Дж/(кг°C)),
$$m_{\text{железо}}$$ – масса котла (5 кг),
$$\Delta T$$ – изменение температуры ($$100°C - 10°C = 90°C$$).
$$Q_{\text{железо}} = 460 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot {}^{\circ}C} \cdot 5 \text{ кг} \cdot 90 {}^{\circ}C = 207000 \text{ Дж} = 207 \text{ кДж}$$
Для воды:
$$Q_{\text{вода}} = c_{\text{вода}} m_{\text{вода}} \Delta T$$
где:
$$c_{\text{вода}}$$ – удельная теплоемкость воды (4200 Дж/(кг°C)),
$$m_{\text{вода}}$$ – масса воды (10 кг),
$$\Delta T$$ – изменение температуры ($$100°C - 10°C = 90°C$$).
$$Q_{\text{вода}} = 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot {}^{\circ}C} \cdot 10 \text{ кг} \cdot 90 {}^{\circ}C = 3780000 \text{ Дж} = 3780 \text{ кДж}$$
Общее количество теплоты:
$$Q_{\text{общее}} = Q_{\text{железо}} + Q_{\text{вода}} = 207 \text{ кДж} + 3780 \text{ кДж} = 3987 \text{ кДж}$$
Ответ: 3987 кДж