Задачи по теме тепло и тепловые двигатели

8 класс
Тепло и теплопередача
Задача № 1
Какое количество тепла необходимо, чтобы
расплавить 100 кг алюминия, находящегося
при температуре 600С.
Температура плавления алюминия 6600С,
удельная теплоёмкость 0,90 КДж/(кг0С),
удельная теплота плавления 400 КДж/кг
Ответ 94МДж
Задача № 2
Найти КПД газовой горелки, если для того,
чтобы нагреть 1 кг воды в стальном чайнике
массой 2 кг от 20 до 700C потребовалось 20 г
газа.
Своды=4,2 КДж/(кг 0С), Сстали=0,50 КДж/(кг 0С),
qгаза=40 МДж/кг
Ответ 33%
Задача 3
В 2 кг воды при температуре 200С опустили
стальную болванку при температуре 950С.
После установления теплового равновесия в
калориметре установилась температура 25
0С. Найти массу стали, пренебрегая потерями
тепла.
Своды=4,2 КДж/(кг 0С), Сстали=0,50 КДж/(кг 0С),
Ответ 1,2 кг
Задача № 4
Двигатель автомобиля массой 1т, работающий
в интервале температур от 27 до 1527 0С
имеет КПД 80% от максимально возможного.
При этом 20% тепла, выделяемого при
сгорании топлива рассеивается, КПД
механической системы составляет 90%.
Какое количество бензина (q=40 МДж/кг)
потребуется для разгона автомобиля до
скорости 72км/час из состояния покоя?
Задача № 4 Решение
Переведём температуры в абсолютную
шкалу.
Тх=27+273=300 К
Tн=1527+273=1800 К
Тогда по формуле Карно максимальный
КПД данной тепловой машины
составляет η=1-Tх/Tн=1- 300/1800=0,83
Задача № 4 Решение
Наш двигатель имеет КПД 80% от максимально
возможного, т.е
ηдвиг=0,83×0,80=0,67
Тепловой КПД ηтепл=0,80 (раз 20% теряется, то
80% остаётся)
КПД механической передачи (по условию)
ηмех=0,90
Тогда полный КПД автомобиля составляет η=
ηдвиг× ηтепл× ηмех=0,67×0,80×0,90=0,48
Задача № 4 Решение
Работа автомобиля пошла на его разгон, т.е.
пошла на увеличение кинетической
энергии. 72км/час=20 м/с
Тогда
mV 2 1000  202
A

 2 105 Äæ
2
2
Задача № 4 Решение

A
Q
2 105
Q 
 4,2 105 Äæ

0,48
Q  qmt
A
Q 4,2 105
2
mt  

1
,
05

10
êã  0,011êã  11ã
7
q
4 10
Внимание!!!! Мы округляем ответ до 2х значащих цифр, т.к. именно
с такой точностью даны исходные данные!!!
Ответ 0,011 кг – верный, 0,011 литра – нет, т.к. плотность
бензина меньше плотности воды и объём будет V=0,011/0.8=0,014л=14см3