Количество теплоты. Удельная теплоёмкость. Задачи к ОГЭ по физике с ответами, ФИПИ

Все задачи к ОГЭ по физике с ответами про нагревание и охлаждение тел из открытого банка заданий ФИПИ.

КЭС 2.8 Нагревание и охлаждение тел. Количество теплоты. Удельная теплоёмкость

По этой теме много задач 24-25 повышенной и высокой сложности, затрагивающих сразу несколько разделов физики.

Все задачи к ОГЭ по физике с ответами про нагревание и охлаждение тел

Впишите правильный ответ.
Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы нагреть кусок льда массой 2 кг от – 10 °С до температуры плавления?

кДж

Ответ:

42

Температура плавления льда равна 0 °С. Учитывая, что теплоемкость льда c=2100 Дж/(кг∙°С), получаем количество теплоты:
Q=cm(t2-t1)=2100*2*10=42 000 Дж = 42 кДж

Номер: D9EE45

Выберите один или несколько правильных ответов.
Ниже приведена таблица значений температуры воды при её нагревании в сосуде в определённые моменты времени. Мощность нагревателя постоянна.

Время, мин.	0	1	2	3	4	5	6	7
Температура, °С	20	50	80	100	100	100	105	110

Из предложенного перечня утверждений выберите два правильных. Укажите их номера.

1) Через 6 мин. от начала нагревания вся вода находилась в газообразном состоянии.
2) Удельная теплоёмкость воды в жидком состоянии равна удельной теплоёмкости в газообразном состоянии.
3) В течение 3–4 мин. часть воды находилась в жидком состоянии, часть – в газообразном состоянии.
4) В промежутке времени 3– 5 мин. внутренняя энергия пара не изменялась.
5) Можно утверждать, что момент времени 3 мин. соответствует началу процесса кипения воды.

КЭС: 2.8 Нагревание и охлаждение тел. Количество теплоты. Удельная теплоёмкость 2.12 Плавление и кристаллизация. Изменение внутренней энергии при плавлении и кристаллизации. Удельная теплота плавления.

Ответ:

1 3

Номер: DDA6F7

Впишите правильный ответ.
Стальная деталь при охлаждении на 200 °С отдаёт количество теплоты, равное 1 МДж. Чему равна её масса?

кг

Ответ:

10

* теплоемкость стали 500 Дж/кг*с⁰, то есть при изменении на 200 градусов потратили бы 500*200=100 000 Дж. Тогда 1000 000 / 100 000 = 10 кг

Номер: 515CFE

Впишите правильный ответ.
На рисунке представлен график зависимости температуры t твёрдого тела от полученного им количества теплоты Q. Масса тела – 2 кг. Чему равна удельная теплоёмкость вещества этого тела?

ОГЭ по физике

Ответ: ___________________________ Дж/кг°С.

Дж/(кг·°С)

Ответ:

500

*пояснение на увеличение на 300 градусов 2 кг потратили 300 кДж, тогда получается на 1 градус и на 1 кг потратили:
300 000/300 = 1000 Дж/кг*С, это на 2 кг.
1000/2=500 Дж/кг*C

Номер: FBCD06

Выберите один или несколько правильных ответов.
Ниже приведена таблица значений температуры водяного пара, находящегося в закрытом сосуде, в зависимости от времени охлаждения. Мощность отвода тепла постоянна.

Время, мин.	0	5	10	15	20	25	35	45
Температура, °С	110	105	100	100	100	80	50	20

Из предложенного перечня утверждений выберите два правильных. Укажите их номера.

1) При температуре 105 °С вещество находилось в газообразном состоянии.
2) Удельная теплоёмкость воды в жидком состоянии меньше, чем в газообразном состоянии.
3) В момент времени 10 мин. начался процесс конденсации водяного пара.
4) В промежутке времени 10– 20 мин. внутренняя энергия пара не изменялась.
5) Можно утверждать, что момент времени 20 мин. соответствует окончанию процесса конденсации пара.

Ответ:

1 3

Номер: 03D873

Впишите правильный ответ.
Зависимость температуры 1 кг воды от времени при непрерывном охлаждении представлена на графике. Какое количество теплоты выделилось при охлаждении воды до температуры замерзания?

ОГЭ по физике

кДж

Ответ:

84

*пояснение
теплоемкость льда 2100 Дж/кг*С
2100*20= 42000 Дж
теплоемкость плавления льда 3,3 * 10⁵ Дж/кг
330 000 Дж
теплоемкость воды 4200 Дж/кг*С
4200*20 = 84000 Дж
нас интересует только охлаждение до 0 градусов

Номер: 34AF72

Впишите правильный ответ.
По результатам нагревания тела массой 5 кг, первоначально находившегося в кристаллическом состоянии, построен график зависимости температуры этого тела от полученного им количества теплоты. Считая, что потерями энергии можно пренебречь, определите удельную теплоёмкость вещества
в твёрдом состоянии.

ОГЭ по физике

Ответ: ___________________________ Дж/кг°С.

Ответ:

1200

*Представленный на рисунке график следует понимать так. Первая линия – это нагревание кристаллического вещества (в твердом состоянии). Вторая (горизонтальная) линия – это процесс плавления вещества, то есть переход его в жидкое состояние. Третья линия – это процесс нагревания вещества в жидком состоянии. Следовательно, чтобы определить удельную теплоту плавления, нужно рассматривать горизонтальную линию. Данная линия показывает, что для плавления затратили Q=300-0=300 кДж энергии. Тогда для нагревания на 1 °С вещества массой 1 кг потребуется. А изменение температуры 80-30=50 градусов Цельсия.
300/5/50=1,2 кДж/кг=1200 Дж/кг

Номер: 0539B3

Впишите правильный ответ.
На рисунке представлен график зависимости температуры t твёрдого тела от отдаваемого им количества теплоты Q. Масса тела равна 4 кг. Чему равна удельная теплоёмкость вещества этого тела?

ОГЭ по физике

Ответ: ___________________________ Дж/кг°С.

Ответ:

250

*пояснение
на 200 градусов снизилась температура при отдаче 200 кДж тепла 4 кг, тогда 200 000/200/4=250 Дж / кг*С будет теплоемкость вещества

Номер: B5C6B2

Впишите правильный ответ.
Какое количество теплоты необходимо, чтобы кусок олова массой 10 кг нагреть на 10 °С?

кДж

Ответ:

23

*пояснение
теплоемкость олова 230 Дж/кг*с
230*10=2300 Дж
Теперь еще учтем 10 кг, тогда 2300*10=23000 Дж = 23 кДж

Номер: 7E8923

Впишите правильный ответ.
На диаграмме для двух веществ приведены значения количества теплоты, необходимого для нагревания 1 кг вещества на 10 °С и для плавления 100 г вещества, нагретого до температуры плавления.

ОГЭ по физике

Чему равна удельная теплоёмкость второго вещества?

Ответ: ___________________________ Дж/кг°С.

Ответ:

400

*пояснение.
4 кДж тратим для повышения температуры на 10 Цельсия, то есть на для 1 градуса потребуется 0,4 кДж=400 Дж

Номер: AEC32C

Впишите правильный ответ.
Килограммовый кусок льда внесли с мороза в тёплое помещение. Зависимость температуры льда от времени представлена на рисунке. Какое количество теплоты получил лёд в течение первых 5 мин.?

ОГЭ по физике

кДж

Ответ:

42

*пояснение
2100 Дж/кг*С теплоемкость льда
2100*20=42 000 Дж = 42 кДж

Номер: CD2520

Впишите правильный ответ.
Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы нагреть до температуры кипения 0,2 кг воды, взятой при температуре 20 °С?

Дж

Ответ:

67 200

*пояснение. Надо нагреть 100-20=80 на 80 градусов. Теплоемкость воды 4200 Дж/кг*С. То есть кг воды для того чтобы нагреть на 80 градусов надо. 4200*80=336 000 Дж.
336 000 / 5, так как 0,2 это 5 часть от кг. Тогда 336000/5=67200 Дж.

Номер: 9EA422

Установите соответствие и впишите ответ.
Установите соответствие между формулами для расчёта физических величин и названиями этих величин. В формулах использованы обозначения:
m – масса; Q – количество теплоты; t – температура.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФОРМУЛЫ
А) Q
m(t₂−t₁)
Б) Q/m

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
1) количество теплоты, необходимое для плавления тела
2) количество теплоты, необходимое для нагревания тела
3) удельная теплота парообразования жидкости
4) удельная теплоёмкость вещества

А Б

Ответ:

4 3

Номер: EAE328

ОГЭ по физике

кДж

Ответ:

42

*пояснение.
После образования льда температура понизилась на 20 градусов.
Теплоемкость льда 2100 Дж/кг*С
Тогда 2100 * 20 = 42 000 кДж = Дж

Номер: 7C78DD

Впишите правильный ответ.
На диаграмме для тел с одинаковой массой из двух разных веществ приведены значения количества теплоты, необходимого для их нагревания на одно и то же количество градусов. Во сколько раз удельная теплоёмкость первого вещества меньше удельной теплоёмкости второго вещества?

ОГЭ по физике

в ___ раз(а)

Ответ:

Номер: B76CDB

Впишите правильный ответ.
Медный подсвечник массой 2 кг нагрели до температуры 230 °С. Какое количество теплоты выделилось при остывании подсвечника до температуры 30 °С?

кДж

Ответ:

160

*пояснение
230-30=200 градусов разница от нагрева до охлаждения.
400 Дж/кг*С теплоемкость меди
400*200=80000 Дж выделится при остывании 1 кг.
80000*2=160000 Дж = 160 кДж

Номер: 67DDD0

Впишите правильный ответ.
Определите массу воды, которую можно нагреть от 20 °С до кипения, сообщив ей 1,68 МДж теплоты.

кг

Ответ:

5

*пояснение
100-20=80 градусов, на которые надо нагреть воду.
4200 Дж/кг*С
4200*80=336 000 Дж
Теперь надо соотнести 1 680 000/336 000= 5 кг

Номер: 8AF2D8

Выберите один или несколько правильных ответов.
Ниже приведена таблица значений температуры вещества в зависимости от времени нагревания. Мощность нагревателя постоянна. В начальный момент вещество находилось в твёрдом состоянии.

Время, мин.	0	5	10	15	20	25	30	35
Температура, °С	20	150	300	300	300	300	350	400

Из предложенного перечня утверждений выберите два правильных. Укажите их номера.

1) Температура плавления вещества равна 300 °С.
2) Удельная теплоёмкость вещества в твёрдом состоянии равна удельной теплоёмкости в жидком состоянии.
3) В интервале времени от 15 до 20 мин. часть вещества находилась
в твёрдом состоянии, часть – в жидком состоянии.
4) В интервале времени 10– 25 мин. внутренняя энергия вещества уменьшалась.
5) Можно утверждать, что в момент времени 10 мин. вещество полностью находилось в твёрдом состоянии.

Ответ:

1 3

Номер: 0DF855

Впишите правильный ответ.
На рисунке представлен график зависимости температуры t твёрдого тела от отданного им количества теплоты Q. Чему равна масса охлаждаемого тела, если известно, что его удельная теплоёмкость равна 500 Дж/кг°С?

ОГЭ по физике

кг

Ответ:

4

*за 100 градусов тело отдало 200 кДж. Тогда 200/100 = 2 кДж отдавала каждый градус. При массе 1 кг, оно бы отдавало 0,5 кДж, то есть 2/0,5 = 4 кг

Номер: 52A1A7

Впишите правильный ответ.
На диаграмме для тел с одинаковой массой из двух разных веществ приведены значения количества теплоты, необходимого для их нагревания на одно и то же количество градусов. Во сколько раз удельная теплоёмкость второго вещества больше удельной теплоёмкости первого вещества?

ОГЭ по физике

в ___ раз(а)

Ответ:

Номер: 9DBEAD

Впишите правильный ответ.
Чему равно количество теплоты, которое отдаёт стальная деталь массой 10 кг при понижении температуры на 200 °С?

кДж

Ответ:

1000

*пояснение. Удельная теплоемкость стали 500 Дж/кг*С
500*10*200=1000 кДж. Умножили на показатели - 10 кг и на 200 градусов.

Номер: 8E3AAC

Впишите правильный ответ.
Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы нагреть от – 10 °С до температуры плавления кусок льда массой 0,2 кг?

Дж

Ответ:

4200

*пояснение.
Теплоемкость льда удельная 2100 Дж/кг*С. Учитываем массу, 0,2 кг и 10 градусов, тогда
2100 *0,2 *10 = 4200 Дж

Номер: D8BCC1

Впишите правильный ответ.
Какое количество теплоты выделится при охлаждении 4 кг свинца, находящегося в твёрдом состоянии, от температуры кристаллизации до 27 °С?

кДж

Ответ:

156

*пояснение.
Теплоемкость свинца удельная 130 Дж/кг*С.
Температура плавления 327 градусов Цельсия.
Учитываем массу, 0,2 кг и 327-27=300 градусов перепада, тогда
130 *4 * 300=156 кДж

Номер: D1E5CD

Впишите правильный ответ.
На рисунке представлен график зависимости температуры t твёрдого тела от полученного им количества теплоты Q. Масса тела 2 кг. Чему равна удельная теплоёмкость вещества этого тела?

ОГЭ по физике

Ответ: ___________________________ Дж/кг°С.

Ответ:

2500

*пояснение
Получили 500 кДж, повысив температуру на 100 градусов при массе 2 кг.
Тогда:
500/100/2=2,5 кДж/кг*С = 2500 Дж/кг*С

Номер: 3319C3

Впишите правильный ответ.
Какое количество теплоты отдало при остывании медное тело массой 2 кг, взятое при температуре 180 °С, если его конечная температура равна 170 °С?

кДж

Ответ:

8

*пояснение.
Разница температуры 180-170=10 градусов Цельсия.
Теплоемкость меди 400 Дж/кг*С
Тогда:
400*10*2=8000 Дж = 8 кДж

Номер: 253C99

Впишите правильный ответ.
Чему равна масса спирта, взятого при температуре 28 °С, если для его нагревания до температуры кипения необходимо затратить количество теплоты, равное 12 кДж?

кг

Ответ:

0,1

* пояснение.

температура кипения спирта 78 градусов Цельсия.
Уд. теплоемкость спирта 2400 Дж/кг*С
Тогда
78-28=50 градусов разница температур
2400*50=120 000 Дж/кг*С
а потратили 12 000, то есть 120 000/12 000=0,1 кг было спирта

Номер: 65AF9D

Впишите правильный ответ.
На сколько градусов охладится стальная деталь массой 10 кг, если отданное ею количество теплоты равно 1 МДж?

°С

Ответ:

200

*пояснение

500 Дж/кг*С Уд. теплоемкость стали.
Тогда для изменения на 1 градус 10 кг потребуется 500*10=5000 Дж. Столько надо тепла, чтобы изменить на 1 градус 10 кг стали.
Материал отдал 1000 000, тогда 1000 000/5000=200 градусов, на столько охладилась сталь.

Номер: 3DF797

ФОРМУЛЫ
А) cm(t₂−t₁)
Б) Q/m

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
1) количество теплоты, выделяемое при конденсации жидкости
2) количество теплоты, необходимое для нагревания тела в данном агрегатном состоянии
3) удельная теплота плавления вещества
4) удельная теплоёмкость вещества

А Б

Ответ:

2 3

Номер: 71B0E1

Впишите правильный ответ.
По результатам нагревания тела массой 5 кг, первоначально находившегося
в кристаллическом состоянии, построен график зависимости температуры этого тела от полученного им количества теплоты. Считая, что потерями энергии можно пренебречь, определите удельную теплоёмкость вещества в жидком состоянии.

ОГЭ по физике

Ответ: ___________________________ Дж/кг°С.

Дж/(кг·°С)

Ответ:

2000

*пояснение
1250-1050=200 кДж потребовалось для изменения температуры жидкого состояния вещества с 80 до 100 градусов, то есть на 20 градусов.
Тогда 200/20=10 кДж потребовалось для изменения Т на 1 градус для 5 кг вещества.
Тогда 10/5= 2 кДж/кг*С = 2000 Дж/кг*С уд теплоемкость вещества.

Номер: 593DEE

Впишите правильный ответ.
Чему равна масса льда, взятого при температуре – 10 °С, если на его нагревание до температуры плавления было затрачено количество теплоты, равное 4200 Дж?

кг

Ответ:

0,2

*пояснение.
Уд. теплоемкость льда 2100 Дж/кг*С
На изменение 10 градусов потребуется 2100 *10 = 21000 Дж энергии на нагрев 1 кг.
Тогда соотношение 4200/21000=0,2 кг будет определять массу вещества

Номер: A69A60

Впишите правильный ответ.
Чему равна масса воды, если при её нагревании от 20 °С до температуры кипения затрачено количество теплоты, равное 67 200 Дж?

кг

Ответ:

0,2

*пояснение
Уд. теплоемкость воды 4200 Дж/кг*С
На изменение 80 градусов потребуется 4200 *80 = 336 000 Дж энергии на нагрев 1 кг воды до 100 градусов.
Тогда соотношение потраченной энергии будет определять массу.
67200/336 000=0,2 кг

Номер: 95546F

Впишите правильный ответ.
Медное тело при охлаждении на 10°С отдаёт количество теплоты, равное 8000 Дж. Чему равна масса этого тела?

кг

Ответ:

2

*пояснение.
Уд. теплоемкость меди 400 Дж/кг*С
На изменение 10 градусов потребуется 400 *10 = 4 000 Дж энергии выделится при охлаждении 1 кг меди на 10 градусов.
Тогда соотношение потраченной энергии будет определять массу.
8000/4000=2 кг

Номер: 325B62

Впишите правильный ответ.
Какое количество теплоты необходимо затратить на нагревание от 32 °С до температуры плавления куска олова массой 0,2 кг?

Дж

Ответ:

9200

*пояснение.
Уд. теплоемкость олова 230 Дж/кг*С
Т плавления олова 232 градуса Цельсия
232-32=200 градусов температура изменения
230*200*0,2=9200 Дж

Номер: 502B30

ОГЭ по физике

Чему равна удельная теплоёмкость первого вещества?

Ответ: ___________________________ Дж/кг°С.

Ответ:

200

*пояснение
2 кДж потребовалось для нагрева на 10 градусов 1 вещества.
2000 Дж /10 = 200 Дж/кг*С будет уд. теплоемкость первого вещества

Номер: E78235

Впишите правильный ответ.
На рисунке представлен график зависимости температуры t твёрдого тела от полученного им количества теплоты Q. Масса тела – 5 кг. Чему равна удельная теплоёмкость вещества этого тела?

ОГЭ по физике

Ответ: ___________________________ Дж/кг°С.

Ответ:

200

*пояснение.

300 кДж потратили на нагрев на 300 градусов. То есть 1000 Дж на градус для этой массы, 5 кг, а для 1 кг потребовалось бы 1000/5=200 Дж/кг*С

Номер: 8E3E8D

Выберите один или несколько правильных ответов.
Используя стакан с горячей водой, термометр и часы, учитель на уроке провёл опыты по исследованию температуры остывающей воды с течением времени. Результаты измерений он занёс в таблицу.

t, ^оС	72	62	55	50	46
ττ, мин.	0	5	10	15	20

Из предложенного перечня выберите два утверждения, соответствующих проведённым опытам. Укажите их номера.

1) Остывание воды наблюдалось до 46 оС.
2) За первые 5 мин. вода остыла на столько же градусов, на сколько и за следующие 5 мин.
3) Температура остывающей воды прямо пропорциональна времени наблюдения.
4) По мере остывания скорость испарения уменьшается.
5) Чем больше разница между температурой воды и температурой воздуха в комнате, тем скорость остывания выше.

Ответ:

1 5

Номер: F06DF8

Дайте развернутый ответ.
Зависимость температуры 1 кг воды от времени в процессе охлаждения представлена на графике. Какое количество теплоты выделилось за 55 мин. охлаждения?

КЭС: 2.8 Количество теплоты. Удельная теплоемкость
2.12 Плавление и кристаллизация

Ответ:

Дано: T1=20 C°; T2=0 C°;
Справочные:
c = 4200 Дж/(кг∙°С) – удельная теплоемкость воды;
λ = 3,3*10⁵ Дж/кг – удельная теплота кристаллизации жидкости;

Найти: Q -? Дж;

Решение:
У нас два процесса за 55 мин. 1 - охлаждение до 0 C° воды; 2 - кристаллизация воды
Q=сm*(T1-T2)+λ = 4200*20+3,3*10⁵=414*10³ Дж = 414 кДж

Ответ: 414 кДж

Номер: BBE6F9

Выберите один или несколько правильных ответов.
Ученик провёл эксперимент по изучению количества теплоты, выделяющейся при остывании металлических цилиндров различной массы, предварительно нагретых до температуры t1.

Количество теплоты оценивалось по нагреванию 100 г воды, налитой в калориметр и имеющей первоначально температуру 20 °С, при опускании в неё нагретого цилиндра и установлении состояния теплового равновесия.

В таблице указаны результаты экспериментальных измерений массы m цилиндра, первоначальной температуры цилиндра t1 и изменения температуры Δt воды для четырёх опытов.

№ опыта	Материал цилиндра	Масса цилиндра m, г	Начальная температура цилиндра t₁, °С	Изменение температуры воды Δt, °С
1	медь	100	100	10
2	алюминий	100	60	10
3	алюминий	200	100	24
4	медь	200	100	13

Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных измерений. Укажите их номера.

1) Количество теплоты, выделяемое нагретым телом, не зависит от вещества, из которого изготовлено тело.
2) Количество теплоты, выделяемое нагретым телом, зависит от массы этого тела.
3) При остывании цилиндров в первом и во втором опытах выделилось одинаковое количество теплоты.
4) При остывании алюминиевого цилиндра в третьем опыте выделилось наименьшее количество теплоты.
5) Удельная теплоёмкость алюминия равна удельной теплоёмкости меди.

Ответ:

2 3

Номер: 54DCF4

Дайте развернутый ответ.

Какое количество теплоты выделится при конденсации 2 кг водяного пара, взятого при температуре 100 ºС, и последующем охлаждении образовавшейся воды до 40 ºС при нормальном атмосферном давлении?

КЭС: 2.8 Количество теплоты. Удельная теплоемкость
2.10 Испарение и конденсация. Кипение жидкости

Ответ:

Дано: масса пара — $m=2$ кг; температура пара — $t_1=100$ °С; удельная теплоемкость воды — $c=4200$ Дж/кг·°С; удельная теплота парообразования воды — $L =2300000$ Дж/кг; конечная температура воды — $t_2=40$ °С

Найти: количество теплоты — $Q$.

Решение. При конденсации пара выделяется количество теплоты

$Q_1=-L m$.

После конденсации, получившаяся вода будет охлаждаться. Количество теплоты, которое выделяется при охлаждении воды, вычисляется по формуле

$Q=cm(t_2-t_1)$.

Всего будет затрачено количество теплоты $Q=Q_1+Q_2$

$Q=-L m+cm(t_2-t_1)=m( c(t_2-t_1)-L)$,

$Q=2 \cdot (4200 \cdot (40^\circ C-100^\circ C)-2300000 )=-5104000$ Дж $=-5104$ кДж.

Заметим, что знак минус перед значением количества теплоты указывает на то, что энергия выделяется.

Ответ: при конденсации пара с последующим охлаждением получившейся воды выделяется 5104 кДж энергии.

Номер: 75900A

Выберите один или несколько правильных ответов.
Используя термометр и часы, учитель на уроке провёл опыты по исследованию температуры остывающей воды с течением времени.
В алюминиевый и пластиковый стаканы он налил одинаковое количество горячей воды. Результаты измерений даны в таблицах 1 и 2.

Таблица 1. Остывание воды в алюминиевом стакане

t, ^оС	72	62	55	50	46
ττ, мин.	0	5	10	15	20

Таблица 2. Остывание воды в пластиковом стакане

t, ^оС	72	65	60,5	56,7	53,3
ττ, мин.	0	5	10	15	20

Из предложенного перечня выберите два утверждения, соответствующих проведённым опытам. Укажите их номера.

1) Остывание воды в алюминиевом стакане наблюдалось до 53,3 ^оС.
2) За первые 5 мин. вода в обоих стаканах остыла одинаково.
3) Скорость остывания воды в алюминиевом стакане больше, чем в пластиковом стакане.
4) Скорость остывания воды в обоих стаканах уменьшается по мере уменьшения температуры.
5) Испарение воды в обоих стаканах происходит одинаково.

Ответ:

3 4

Номер: 6CA903

Выберите один или несколько правильных ответов.
Две жидкости одинаковой массы, имеющие одинаковую начальную температуру 20 оС, нагревают в одинаковых сосудах на одинаковых горелках (см. рисунок). В некоторый момент времени измеряют температуру жидкостей 1 и 2 и получают значения температур соответственно 60 оС
и 40 оС.

ОГЭ по физике

Из предложенного перечня выберите два утверждения, соответствующих экспериментальным наблюдениям. Укажите их номера.

1) За время наблюдения изменение температуры первой жидкости в 2 раза превышает изменение температуры второй жидкости.
2) Удельная теплоёмкость второй жидкости больше удельной теплоёмкости первой жидкости.
3) Температура кипения второй жидкости меньше температуры кипения первой жидкости.
4) В процессе эксперимента испарение первой жидкости происходило более интенсивно, чем второй жидкости.
5) В процессе эксперимента первая жидкость получила большее количество теплоты, чем вторая жидкость.

Ответ:

1 2

Номер: E7317D

Дайте развернутый ответ.
Зависимость температуры 1 кг воды от времени в процессе охлаждения представлена на графике. Какое количество теплоты выделилось водой за первые 50 минут?

КЭС: 2.8 Количество теплоты. Удельная теплоемкость
2.12 Плавление и кристаллизация

Ответ:

Дано: T1=20 C°; T2=0 C°;
Справочные:
c = 4200 Дж/(кг∙°С) – удельная теплоемкость воды;
λ = 3,3*10⁵ Дж/кг – удельная теплота кристаллизации жидкости;

Найти: Q -? Дж;

Решение:
У нас два процесса за 50 мин. 1 - охлаждение до 0 C° воды; 2 - кристаллизация воды
Q=сm*(T1-T2)+ λ = 4200*20+3,3*10⁵=414*10³ Дж = 414 кДж

Ответ: 414 кДж

Номер: C206B1

Выберите один или несколько правильных ответов.
Используя стакан с горячей водой, термометр и часы, учитель на уроке провел опыты по исследованию температуры остывающей воды с течением времени. Результаты измерений он занёс в таблицу.

t, ^оС	72	62	55	50	46
τ, мин.	0	5	10	15	20

Из предложенного перечня выберите два утверждения, соответствующих проведённым измерениям. Укажите их номера.

1) Остывание воды происходит до комнатной температуры.
2) За первые 5 мин. вода остыла в большей степени, чем за следующие 5 мин.
3) Температура остывающей воды обратно пропорциональна времени наблюдения.
4) Скорость остывания воды уменьшается по мере охлаждения воды.
5) По мере остывания скорость испарения уменьшается.

Ответ:

2 4

Номер: 6A34B6

Таблица 1. Остывание воды в алюминиевом стакане

t, ^оС	72	62	55	50	46
τ, мин.	0	5	10	15	20

Таблица 2. Остывание воды в пластиковом стакане

t, ^оС	72,0	65,0	60,5	56,7	53,3
τ, мин.	0	5	10	15	20

Из предложенного перечня выберите два утверждения, соответствующих проведённым опытам. Укажите их номера.

1) За время наблюдения вода в алюминиевом стакане остыла в большей степени, чем в пластиковом.
2) За 20 мин. вода в обоих стаканах остыла до комнатной температуры.
3) Чем больше температура воды, тем выше наблюдаемая скорость остывания.
4) За первые 10 мин. наблюдения вода в алюминиевом стакане остыла на 55 °С.
5) Испарение воды в пластиковом стакане происходит менее интенсивно, чем в алюминиевом.

Ответ:

1 3

Номер: EDFC22

Выберите один или несколько правильных ответов.
Используя термометр и часы, учитель на уроке провёл опыты по исследованию температуры остывающей воды с течением времени. В алюминиевый и пластиковый стаканы он налил одинаковое количество горячей воды. Результаты измерений даны в таблицах 1 и 2.

Таблица 1. Остывание воды в алюминиевом стакане

t, ^оС	72	62	55	50	46
τ, мин.	0	5	10	15	20

Таблица 2. Остывание воды в пластиковом стакане

t, ^оС	72,0	65,0	60,5	56,7	53,3
τ, мин.	0	5	10	15	20

Из предложенного перечня выберите два утверждения, соответствующих проведённым опытам. Укажите их номера.

1) Остывание воды в пластиковом стакане наблюдалось до 53,3 ^оС.
2) За первые 5 мин. вода в алюминиевом стакане остыла больше, чем за следующие 5 мин.
3) Температура остывающей воды обратно пропорциональна времени наблюдения.
4) В пластиковом стакане вода остывала быстрее, чем в алюминиевом.
5) Испарение воды в алюминиевом стакане происходило интенсивнее по сравнению с испарением в пластиковом стакане.

Ответ:

1 2

Номер: 7C2DD3

ОГЭ по физике

1) За время наблюдения изменение температуры второй жидкости в 1,5 раза превышает изменение температуры первой жидкости.
2) Удельная теплоёмкость второй жидкости больше удельной теплоёмкости первой жидкости.
3) Температура кипения второй жидкости меньше температуры кипения первой жидкости.
4) В процессе эксперимента испарение первой жидкости происходило более интенсивно.
5) В процессе эксперимента оба сосуда с жидкостями получили одинаковое количество теплоты.

Ответ:

1 5

Номер: 5C7855

Дайте развернутый ответ.
Определите количество теплоты, которое выделится при кристаллизации и последующем остывании до 27 °С расплавленного свинца массой 800 г, находящегося при температуре плавления.

КЭС: 2.8 Количество теплоты. Удельная теплоемкость
2.12 Плавление и кристаллизация

Ответ:

Дано: t2 = 27 °С ; m = 800 г;
Справочные: t пл. свинца = 327 °С
с = 130 дж/кг*С - теплоемкость свинца
λ = 2,5*10⁴ дж/кг*С - теплота плавления свинца

Найти: Q

Решение: Два этапа: кристаллизация свинца, остывание свинца.
Q = λ*m + с*m* (t1-t2) = 2,5*10⁴*0.8 + 130*0.8 *(327-27) =20 000+31 200=51 200 Дж = 51,2 кДж

Ответ: 51,2 кДж

Номер: 197FAA

Дайте развернутый ответ.
Какое количество теплоты потребуется для того, чтобы в алюминиевой кастрюле массой 2 кг нагреть воду массой 8 кг от 10 до 90 °С? Теплообменом с окружающей средой пренебречь.

Ответ:

Дано: m ал. = 2 кг m вод. = 8 кг ; t1 = 10 °С; t2 = 90 °С
Справочные:
с = 920 дж/кг*С - теплоемкость алюминия
с = 4200 дж/кг*С - теплоемкость воды

Найти: Q-?

Решение:
Происходит одновременный нагрев воды и свинца, на это и будет тратится энергия.
Q = с ал. * m ал. *(t2-t1) + с вод. * m вод. *(t2-t1) = 920 * 2 * 80 + 4200 * 8 * 80 = 147 200 + 2 688 000 = 2 835, 2 кДж

Ответ: 2 835,2 кДж

Номер: ADE8C7

Дайте развернутый ответ.
Медную и алюминиевую ложки одинаковой массы, имеющие комнатную температуру, опустили в кипяток. Равное ли количество теплоты они получат от воды? Почему?

Ответ:

алюминиевая ложка получит большее количество теплоты.

Пояснение. Начальные и конечные температуры ложек одинаковы, их массы тоже. Значит полученное количество теплоты будет зависеть от удельной теплоемкости. Удельная теплоемкость алюминия больше, чем удельная теплоемкость меди, значит алюминиевая ложка получит большее количество теплоты.

Номер: A77EC9

Дайте развернутый ответ.
Зависимость температуры 1 кг воды от времени при непрерывном охлаждении представлена на графике. Какое количество теплоты выделилось при кристаллизации воды и охлаждении льда?

КЭС: 2.8 Количество теплоты. Удельная теплоемкость
2.12 Плавление и кристаллизация

Ответ:

Дано:
T1=0 C°; T2=-20 C°;
Справочные:
c = 2100 Дж/(кг∙°С) – удельная теплоемкость льда;
λ = 3,3*10⁵ Дж/кг – удельная теплота кристаллизации жидкости;

Найти: Q -? Дж;

Решение:
Первую линию на графике не берем, по условию не сказано считать охлаждение воды.
У нас два процесса: 1 - кристаллизация воды, 2 - охлаждение льда.
Q₁=λm=3,3*10⁵ * 1= 330000 Дж
Q₂=сm*(T1-T2) = 2100*20*1 = 42000 Дж
Q=330000+42000=372000 Дж = 372 кДж

Ответ: 372 кДж

Номер: C0FEC5

Выберите один или несколько правильных ответов.
Используя термометр и часы, учитель на уроке провёл опыты по исследованию температуры остывающей воды с течением времени. В алюминиевый и пластиковый стаканы он налил одинаковое количество горячей воды. Результаты измерений даны в таблицах 1 и 2.

Таблица 1. Остывание воды в алюминиевом стакане

t, ^оС	72	62	55	50	46
ττ, мин.	0	5	10	15	20

Таблица 2. Остывание воды в пластиковом стакане

t, ^оС	72,0	65,0	60,5	56,7	53,3
ττ, мин.	0	5	10	15	20

Из предложенного перечня выберите два утверждения, соответствующих проведённым опытам. Укажите их номера.

1) Остывание воды в обоих опытах наблюдалось до 46 ^оС.
2) За первые 5 мин. вода в алюминиевом стакане остыла на столько же градусов, на сколько и за следующие 5 мин.
3) Температура остывающей воды прямо пропорциональна времени наблюдения.
4) В алюминиевом стакане вода остывала быстрее, чем в пластиковом.
5) Чем больше разница между температурой воды и температурой воздуха в комнате, тем скорость остывания выше.

Ответ:

4 5

Номер: 05D595

Выберите один или несколько правильных ответов.
Ниже приведена таблица значений температуры вещества в зависимости от времени охлаждения. Мощность отвода тепла постоянна. В начальный момент вещество находилось в жидком состоянии.

Время, мин.	0	5	10	15	20	25	30	35
Температура, °С	400	350	300	300	300	300	250	150

Из предложенного перечня утверждений выберите два правильных. Укажите их номера.

1) Температура плавления вещества равна 300 °С.
2) Удельная теплоёмкость вещества в твёрдом состоянии больше, чем в жидком состоянии.
3) В промежутке времени 10–25 мин. внутренняя энергия вещества не изменялась.
4) Можно утверждать, что в момент времени 25 мин. завершился процесс плавления вещества.
5) В интервале времени 15–20 мин. часть вещества находилась в твёрдом состоянии, часть – в жидком состоянии.

КЭС: 2.8 Нагревание и охлаждение тел. Количество теплоты. Удельная теплоёмкость
2.12 Плавление и кристаллизация. Изменение внутренней энергии при плавлении и кристаллизации. Удельная теплота плавления.

Ответ:

1 5

Номер: 182495

Дайте развернутый ответ.

Какое количество теплоты необходимо, чтобы нагреть 1 л воды от 20 ºС до 100 ºС? Вода нагревается в алюминиевой кастрюле массой 200 г. Тепловыми потерями в окружающую среду пренебречь.

Ответ:

Дано: объем воды — $V=1 \cdot 10^{-3}$ м³; начальная температура воды и кастрюли — $t_1=20$ °С; конечная температура воды и кастрюли — $t_2=100$ °С; плотность воды — $\rho =10^3$ кг/м³; масса алюминиевой кастрюли — $m_2=0,2$ кг; удельная теплоемкость воды — $c_1=4200$ Дж/кг·°С; удельная теплоемкость алюминия — $c_2=920$ Дж/кг·°С.

Найти: количество теплоты — $Q$.

Решение. Количество теплоты, которая получает вода при нагревании

$Q_1=c_1m_1(t_2-t_1)$.

Количество теплоты, которое получает кастрюля

$Q_2=c_2m_2(t_2-t_1)$.

Всего будет затрачено количество теплоты $Q=Q_1+Q_2$

$Q=c_1m_1(t_2-t_1)+c_2m_2(t_2-t_1)=(c_1m_1+c_2m_2)(t_2-t_1)$.

Массу воды найдем через плотность $m_1=\rho V$. Окончательно получаем

$Q=(c_1 \rho V+c_2m_2)(t_2-t_1)$,

$Q=(4200 \cdot 10^3 \cdot 1 \cdot 10^{-3}+920 \cdot 0,2)(100 -20)=350720$ Дж.

Ответ: для нагревания потребуется 350720 Дж энергии.

Номер: F13F82

ОГЭ по физике

1) Изменение температуры жидкостей прямо пропорционально времени нагревания.
2) Удельная теплоёмкость первой жидкости меньше удельной теплоёмкости второй жидкости.
3) Температура кипения второй жидкости больше температуры кипения первой жидкости.
4) В процессе эксперимента испарение первой жидкости происходило менее интенсивно.
5) В процессе эксперимента сосуды с жидкостями получили одинаковое количество теплоты.

Ответ:

2 5

Номер: 2B938C

Дайте развернутый ответ.

Чему равна масса паров спирта, если при их конденсации при температуре кипения и при последующем охлаждении до 28 ºС выделяется количество теплоты, равное 20400 Дж?

КЭС: 2.8 Количество теплоты. Удельная теплоемкость
2.10 Испарение и конденсация. Кипение жидкости

Ответ:

Дано: t1 = 28 ºС; Q = 20400 Дж
Справочное:
t2 = 78 ºС - температура кипения спирта
c = 2400 Дж/кг - удельная теплоемкость спирта
λ = 9,0*10⁵ Дж/кг - удельная теплота парообразования спирта

Найти: m-? кг

Решение:
Два процесса. 1 - конденсация; 2 - остывание.

Q = сm(t2-t1) + λm = m(c(t2-t1)+ λ)
`m = Q/(c(t2-t1)+ λ)`
`m =20400/(2400*(78-28))+900 000 = 0,02` кг

Ответ: 0,02 кг

Номер: 833489

Дайте развернутый ответ.
Металлический шар массой m₁ = 2 кг упал на свинцовую пластину массой m₂ = 1 кг и остановился. При этом пластина нагрелась на 3,2 °С. С какой высоты упал шар, если на нагревание пластины пошло 80% выделившегося при ударе количества теплоты? Начальная скорость шара равна нулю.

КЭС: 1.19 Механическая энергия. Закон сохранения механической энергии. Формула для закона сохранения механической энергии в отсутствие сил трения. Превращение механической энергии при наличии силы трения
2.8 Нагревание и охлаждение тел. Количество теплоты. Удельная теплоёмкость

Ответ:

Дано: m₁ = 2 кг, m₂ = 1 кг, ∆t= 3,2 °С, КПД=80% V=0
Справочные:
с свинца = 130 Дж/кг*С удельная теплоемкость свинца

Найти: h-?

Решение:
Надо найти энергию, потраченную на нагрев пластины, затем учесть потери и узнав кинетическую энергию шара перевести ее в потенциальную тем самым узнав высоту.
с свинца * m2 *3.2 = 130*1*3.2=416 Дж Энергия потраченная на нагрев пластины.
Q*0,8=416 Дж
Q=416:0,8=520 Дж было выделено шаром при ударе.
520=mgh
h= 520/(10*2)=26 метров

Ответ: 26 м

Номер: 5CCA40

Дайте развернутый ответ.
Гиря падает на землю, ударяется о препятствие и нагревается от 30 °С до 100 °С. Чему была равна скорость гири перед ударом? Считать, что всё количество теплоты, выделяемое при ударе, поглощается гирей. Удельная теплоёмкость вещества, из которого изготовлена гиря, равна 140 Дж/кг⋅С^o.

Ответ:

Дано: начальная температура гири — $t_1=30$ °С; конечная температура гири — $t_2=100$ °С; удельная теплоемкость вещества гири — $c=140$ Дж/кг⋅°С.

Найти: скорость гири перед ударом — $v$.

Решение. Количество теплоты, которое выделяется при ударе гири, будет равно изменению полной механической энергии гири. Перед ударом гиря обладала кинетической энергией. После удара ее механическая энергия станет равной нулю (гиря остановилась). Поэтому изменение механической энергии будет равно ее кинетической энергии. Значит

$Q=\frac{mv^2}{2}$,

$cm(t_2-t_1)=\frac{mv^2}{2}$,

$c(t_2-t_1)=\frac{v^2}{2}$,

$2c(t_2-t_1)=v^2$,

$v=\sqrt{2c(t_2-t_1)}$,

$v=\sqrt{2 \cdot 140 \cdot (100-30)}=140$ м/с.

Ответ: скорость гири перед ударом 140 м/с.

Номер: ACA241

Дайте развернутый ответ.
Стальной осколок, падая из состояния покоя с высоты 103 м, у поверхности Земли имел скорость 40 м/с . На сколько повысилась температура осколка, если считать, что изменение его внутренней энергии произошло в результате совершения работы сил сопротивления воздуха?

КЭС: 1.19 Механическая энергия. Закон сохранения механической энергии. Формула для закона сохранения механической энергии в отсутствие сил трения. Превращение механической энергии при наличии силы трения
2.8 Нагревание и охлаждение тел. Количество теплоты. Удельная теплоёмкость

Ответ:

Дано: начальная скорость поезда — $v_0=0$; высота с которой падает осколок — $h=103$ м; скорость осколка у поверхности Земли — $v=40$ м/с; удельная теплоемкость стали — $c=500$ Дж/кг⋅°С.

Найти: изменение температуры осколка — $\Delta t$.

Решение. Количество теплоты, которое получает осколок будет равно изменению механической энергии осколка

$Q=E_1-E_2$.

Полная механическая энергия в начальный момент времени

$E_1=mgh$.

Полная механическая энергия в момент падения на Землю

$E_2=\frac{mv^2}{2}$.

Количество теплоты, которое получает осколок $Q=cm\Delta t$. Подставляем все полученные выражения в уравнение и решаем его относительно неизвестной

$cm\Delta t=mgh-\frac{mv^2}{2}$,

$c\Delta t=gh-\frac{v^2}{2}$,

$c\Delta t=\frac{2gh-v^2}{2}$,

$\Delta t=\frac{2gh-v^2}{2c}$,

$\Delta t=\frac{2 \cdot 10 \cdot 103-40^2}{2 \cdot 500}=0,46$ °С.

Ответ: осколок нагрелся на 0,46 °С.

Номер: ACC4FE

Дайте развернутый ответ.
Чему равна температура воды у основания водопада, если у его вершины она равнялась 20 °С? Высота водопада составляет 100 м. Считать, что 84% энергии падающей воды идёт на её нагревание.

Ответ:

Дано: t1 = 20 °С, h = 100 м, КПД = 84%
с воды = 4200 Дж/кг*ºС удельная теплоемкость воды...

Найти: t2-?

Решение:
Еп=mgh=1*10*100=1000 Дж выделится при падении 1 кг воды с высоты 100 м
При учете КПД 1000*0,84=840 Дж останется на нагрев воды.
840:4200=0,2 ºС на столько изменится температура каждого кг воды при ее падении,
тогда 20+0,2=20,2 ºС

Ответ: 20,2 ºС

Номер: E16AF8

Дайте развернутый ответ.
Гиря падает на землю и ударяется абсолютно не упруго о препятствие на поверхности земли. Скорость гири перед ударом равна 14 м/с . Температура гири перед ударом составляла 20 °С. До какой температуры нагреется гиря, если считать, что всё количество теплоты, выделяемое при ударе, поглощается гирей? Удельная теплоёмкость вещества, из которого изготовлена гиря, равна 140 Дж/кг⋅С^o.

Ответ:

Дано: V= 14 м/с?, t1 = 20 °С
с удельная теплоемкость материала гири = 140 Дж/кг⋅С^o

Найти: t2 - ?

Решение:
Eк = mV²/2 = m196:2=98m Дж выделится на 1 кг массы при скорости 14 м/с.
Q= cmt = 140*1*m Дж/кг⋅С^o надо энергии для нагрева тела гири на 1 градус
98m:140m=0,7 С^o
20+0,7=20,7 С^o

Ответ: 20,7 С^o

Номер: 477401

Дайте развернутый ответ.
Кусок льда при температуре –20 °С внесли в тёплое помещение, температура воздуха в котором составляет 25 °С. Сколько времени лёд будет плавиться, если известно, что процесс нагревания льда до температуры плавления длился 5 мин.? Мощность передачи тепла считать неизменной.

КЭС: 2.8 Нагревание и охлаждение тел. Количество теплоты. Удельная теплоёмкость:
2.12 Плавление и кристаллизация. Изменение внутренней энергии при плавлении и кристаллизации. Удельная теплота плавления.

Ответ:

Дано: t1 = –20 °С, t2 = 25 °С, t = 5 мин = 300 с
λ = 3,3 · 10⁵ Дж/кг удельная теплота плавления льда
с = 2100 Дж/кг ºС удельная теплоемкость льда

Найти: t-?

Решение:
Нам надо узнать сколько энергии мы потратили на нагревание льда, от -20 до 0, а вот t2 для нас лишнее значение
Q нагрев. = 2100 * m * 20 Дж
При этом каждую секунду тратили
P = (2100*m * 20)/300 Дж/с
по факту это и есть мощность (энергия затраченная в секунду), которая оставалась постоянной и при плавлении льда, тогда
Q пл. = λ*m энергия затраченная на плавление льда.
`tпл.=λ*m/((2100*m * 20)/300)=3,3 · 10^5*m/7*20* m = 2357` с

Ответ: 2357 с

Номер: EE087C

Дайте развернутый ответ.
Летящая пуля пробивает тонкую деревянную стенку. В момент удара о стенку скорость пули была равна 400 м/с . В процессе торможения температура пули увеличилась с 50 до 300 °С. Какую скорость имела пуля при вылете из стенки, если считать, что всё количество теплоты, выделяемое при торможении в стенке, поглощается пулей? Удельная теплоёмкость вещества, из которого изготовлена пуля, равна 140 Дж/кг⋅С^o.

Ответ:

Дано: V2 = 400 м/с, 𐤃t = с 50 до 300 °С = 250 °С
c удельная теплоемкость пули = 140 Дж/кг⋅С^o

Найти: V1-?

Решение: Найдем энергию выделившуюся при торможении пули.
E=cm𐤃t = 140*m*250=35 000*m Дж, получается эта энергия потраченная на нагрев, тогда кинетическая энергия со скоростью V1 была потрачена на нагрев, а вот в конечной кинетической энергии после пробития стенки остался показатель скорости который нам надо вычислить:
mV1²/2 -35000*m = mV2²/2, вот и вычисляем V2
mV2²/2=m*400²/2-35000*m
mV2²/2=45000m
V2²=(45000m*2)/m
V2² = 90000
V2 = √90000 м/с
Ответ: 300 м/с

Номер: FFF0D5

Дайте развернутый ответ.
В электрочайник налили воду массой 750 г при температуре 20 °С. Через 20 мин. нагревания выкипело 50 г воды. Чему равен КПД чайника, если сопротивление спирали составляет 30 Ом, а сила тока в спирали равна 4 А?

КЭС: 2.8 Нагревание и охлаждение тел. Количество теплоты. Удельная теплоёмкость:
2.10 Испарение и конденсация. Изменение внутренней энергии в процессе испарения и конденсации. Кипение жидкости. Удельная теплота парообразования
3.10 Работа и мощность электрического тока

Ответ:

Дано: m=750 г = 0,75 кг, t1=20 °С, 20T = 20 мин., m выкипело = 50 г, R = 30 Ом, I = 4 А
с воды = 4200 Дж/кг*С удельная теплоемкость воды
с уд. теплота пар. = 2,3*10⁶ Дж/кг

Найти: КПД чайника -?

Решение: Найдем напряжение и мощность чайника
R=U/I
U = R*I=30*4=120 В
P=UI=120*4=480 Вт
То есть за 20 минут будет потрачено энергии
Е = 20*60*480=576 000 Дж
Теперь найдем сколько энергии надо на нагрев воды до 100 градусов и для выкипания 50 г.
E = 0,75 * 4200 * (100-20) + 2,3*10⁶ * 0,05 = 0,75*4200*80+2300000*0,05 = 252000 + 115000 = 367000 Дж
То есть соотношение энергии потраченной и необходимой и будет искомым КПД

367000/576000 = 0,64

Ответ:0,64

Номер: 6DA9DE

Дайте развернутый ответ.
Свинцовая пуля, подлетев к преграде со скоростью υ₁=200 мс, пробивает её и вылетает со скоростью υ₂=100 мс. При этом пуля нагревается на 75 ºС. Какая часть выделившегося количества теплоты пошла на нагревание пули?

Ответ:

Дано: скорость пули при подлете к преграде — $v_1=200$ м/с; скорость пули после прохождения преграды — $v_2=100$ м/с; удельная теплоемкость свинца — $c=130$ Дж/кг⋅°С; изменение температуры пули — $\Delta t=75$ °С.

Найти: Какая часть выделившегося количества теплоты пошла на нагревание пули — $\frac{Q_1}{Q}$.

Решение. Количество теплоты, которое выделяется при прохождении пулей преграды будет равно изменению кинетической энергии пули

$Q=\frac{mv_1^2}{2}-\frac{mv_2^2}{2}=\frac{m(v_1^2-v_2^2)}{2}$.

Количество теплоты, которое получает пуля $Q_1=cm\Delta t$. Находим отношение

$\frac{Q_1}{Q}=cm\Delta t:\frac{m(v_1^2-v_2^2)}{2}=\frac{2c\Delta t}{v_1^2-v_2^2}$,

$\frac{Q_1}{Q}=\frac{2 \cdot 130 \cdot 75}{200^2-100^2}=0,65$.

Ответ: на нагревание пули пошло 70% количества теплоты, выделившегося при движении пули.

Номер: 6535D6

Дайте развернутый ответ.
Стальная пуля пробивает деревянную стену. Скорость пули до удара о стену равна 400 м/с , а после прохождения стены – 300 м/с .
На сколько изменится температура пули, если считать, что выделившееся при прохождении пулей стены количество теплоты целиком пошло на нагревание пули?

Ответ:

Удельная теплоёмкость вещества, из которого изготовлена пуля, равна 140 Дж/кг⋅ºС.

Дано: скорость пули, до попадания в стенку — $v_1=400$ м/с; скорость пули при вылете из стенки — $v_2=300$ м/с; удельная теплоемкость вещества пули — $c=140$ Дж/кг⋅ºС.

Найти: изменение температуры пули — $\Delta t$.

Решение. Количество теплоты, которое выделяется при торможении пули в стенке равно разности кинетической энергии пули до попадания в стенку и кинетической энергии пули при вылете из нее (происходит превращение части механической энергии во внутреннюю за счет совершения работы против сил сопротивления при движении в стенке)

$Q=E_{k1}-E_{k2}$.

Согласно условию задачи, вся выделившаяся энергия идет на нагревание пули. Эту энергию можно рассчитать по формуле $Q=cm\Delta t$. Распишем формулы для вычисления кинетической энергии и получим уравнение

$cm\Delta t=\frac{mv_1^2}{2}-\frac{mv_2^2}{2}$.

Уравнение после сокращения одинакового множителя $m$ не будет содержать других неизвестных, кроме $\Delta t$. Поэтому проведем несложные преобразования и найдем искомую величину

$c\Delta t=\frac{v_1^2}{2}-\frac{v_2^2}{2}$,

$c\Delta t=\frac{v_1^2-v_2^2}{2}$,

$\Delta t=\frac{v_1^2-v_2^2}{2 c}$,

$\Delta t=\frac{400^2-300^2}{2 \cdot 140} =250$ ºС.

Ответ: пуля нагреется на 250 ºС.

Номер: F3795B

Дайте развернутый ответ.
Гиря падает на землю и ударяется о препятствие на поверхности земли. Скорость гири перед ударом равна 140 м/с . Какова была температура гири перед ударом, если после удара температура повысилась до 100°С? Считать, что всё количество теплоты, выделяемое при ударе, поглощается гирей. Удельная теплоёмкость вещества, из которого изготовлена гиря, равна
140 Дж/кг⋅С^o.

Ответ:

Дано: V = 140 м/с, t2 = 100°С,
с гири = 140 Дж/кг⋅С^o
Найти: t1 - ?

Решение: Кинетическая энергия гири перед ударом
Eк = mV²/2 =m19600/2=9800m
Q = cm(t2-t1), отсюда
Вся кинетическая энергия пошла на нагрев, тогда
9800m = 140m(t2-t1)
9800 = 140(t2-t1)
t2-t1 = 9800/140 = 70
100- t1 =70
t1 = 30 °С

Ответ: 30 °С

Номер: C65A58

Дайте развернутый ответ.
Брусок льда при температуре –30 °С достали из морозильника и оставили в тёплом помещении. Температура в помещении равна 25 °С. Сколько времени лёд нагревался до температуры плавления, если известно, что дальнейший процесс плавления длился 20 мин.? Мощность передачи тепла от окружающей среды считать неизменной.

КЭС: 2.8 Нагревание и охлаждение тел. Количество теплоты. Удельная теплоёмкость
2.12 Плавление и кристаллизация. Изменение внутренней энергии при плавлении и кристаллизации. Удельная теплота плавления.

Ответ:

Дано: t1=–30 °С, t2=25 °С, T плав. = 20 мин
λ = 3,3 · 10⁵ Дж/кг удельная теплота плавления льда
с = 2100 Дж/кг*ºС удельная теплоемкость льда

Найти: T нагрев.- ?

Решение:
Нам не дана масса, так как ее можно сократить при сопоставлении этих энергий: нагрева, плавления.
Вначале узнаем сколько энергии потратили на нагрев льда для условного кг.
с*(t1-0)= 2100*30=63 000 Дж/кг
При равном поступлении энергии процесс пойдет настолько быстрее или медленнее, насколько будет больше или меньше потреблять система, тогда
330000/63000=5,23 то есть получается для плавления льда, надо больше в 5,23 энергии для одного кг, а так как поступлении энергии одинаково, то по факту надо а 5,23 раза больше времени было потрачено.
20*60=1200 сек
1200:5,23=229 сек

Ответ: 229 сек

Номер: 6CBF58

Дайте развернутый ответ.
Электрокипятильник поместили в сосуд, содержащий 400 г воды при температуре 20 °С и включили в сеть напряжением 220 В. Через 20 мин. спираль выключили. Сколько воды выкипело? Сопротивление электрокипятильника равно 160 Ом, а КПД – 75%.

КЭС: 2.8 Нагревание и охлаждение тел. Количество теплоты. Удельная теплоёмкость
2.10 Испарение и конденсация. Изменение внутренней энергии в процессе испарения и конденсации. Кипение жидкости. Удельная теплота парообразования
3.10 Работа и мощность электрического тока

Ответ:

Дано: m вод = 400 г, t1 = 20 °С, U = 220 В, T = 20 мин, R = 160 Ом, КПД = 75%
с воды = 4200 Дж/кг*С удельная теплоемкость воды
с уд. теплота парообразования = 2,3 *10⁶ Дж/кг

Найти: m выкипело-?

Решение: Найдем мощность кипятильника.
P = U²/R = 220²/160 = 302.5 Вт
За 20 мин выделено энергии 302,5*20*60 = 363 000 Дж с учетом КПД 363 000*0,75 = 272 250 Дж
Для нагрева воды (400 г) до 100 градусов потребовалось энергии:
Е нагр. = 4200*0,4*(100-20)=134 400 Дж, то есть
E кип. = 272 250 - 134 400 = 137 850 Дж, это энергия, которая была потрачена на испарение воды
137850/2300000 ≈ 0,06 кг выкипело

Ответ: 60 г

Номер: BBD2AC

Дайте развернутый ответ.
Два одинаковых медных шара получили одинаковую энергию, в результате чего первый шар нагрелся на 8 °С, оставаясь неподвижным, а второй, не нагреваясь, приобрёл некоторую скорость. Какова эта скорость?

КЭС: 1.18 Кинетическая и потенциальная энергия. Формула для вычисления кинетической энергии. Теорема о кинетической энергии. Формула для вычисления потенциальной энергии тела, поднятого над Землёй.
2.8 Нагревание и охлаждение тел. Количество теплоты. Удельная теплоёмкость

Ответ:

Дано: массы шаров одинаковы — $m_1=m_2=m$; удельная теплоемкость меди — $c=400$ Дж/кг⋅°С; изменение температуры первого шара — $\Delta t=8$ °С.

Найти: скорость второго шара — $v$.

Решение. Энергия, полученная первым шаром, пошла на его нагревание. А энергия, полученная вторым — на изменение его кинетической энергии. На основании этого можем записать

$cm\Delta t=\frac{mv^2}{2}$,

$c\Delta t=\frac{v^2}{2}$,

$2c\Delta t=v^2$,

$v=\sqrt{2c\Delta t}$,

$v=\sqrt{2 \cdot 400 \cdot 8}=80$ м/с.

Ответ: второй шар приобретет скорость 80 м/с.

Номер: BD6095

Дайте развернутый ответ.
Свинцовая пуля, подлетев к преграде со скоростью υ1= 200 м/с , пробивает её и вылетает со скоростью υ2= 100 м/с . На сколько градусов нагрелась пуля, если на её нагревание пошло 65% выделившегося количества теплоты?

Ответ:

Дано: υ1= 200 м/с, υ2= 100 м/с, КПД = 65%,
c уд теплоемкость свинца = 130 Дж/кг*°С,

Найти: ∆t-?

Решение:
mV1²/2=mV2²/2+E на нагрев
E полная на нагрев*0,65 = E полезная на нагрев = cm∆t
E полная на нагрев = E полезная на нагрев/0,65

С учетом КПД
E=m200²/2=m100²/2+(130m∆t)/0,65
20000=5000+130∆t/0,65
200∆t = 15000
∆t = 15000/200
∆t = 75 °С

Ответ: 75 °С

Номер: EAA396

Дайте развернутый ответ.
Летящая пуля пробивает тонкую деревянную стенку. В момент удара о стенку скорость пули была равна 400 м/с , в момент вылета из стенки – 300мс. На сколько градусов нагреется пуля, если считать, что всё количество теплоты, выделяемое при торможении в стенке, поглощается пулей? Удельная теплоёмкость вещества, из которого изготовлена пуля, равна 140Джкг⋅ ∘С.

Ответ:

Найти: изменение температуры пули — $\Delta t$.

$Q=E_{k1}-E_{k2}$.

$cm\Delta t=\frac{mv_1^2}{2}-\frac{mv_2^2}{2}$.

$c\Delta t=\frac{v_1^2}{2}-\frac{v_2^2}{2}$,

$c\Delta t=\frac{v_1^2-v_2^2}{2}$,

$\Delta t=\frac{v_1^2-v_2^2}{2 c}$,

$\Delta t=\frac{400^2-300^2}{2 \cdot 140} =250$ ºС.

Ответ: пуля нагреется на 250 ºС.

Номер: 2990EA

Дайте развернутый ответ.
Ударная часть молота массой 10 т свободно падает с высоты 2,5 м на стальную деталь массой 200 кг. Сколько ударов сделал молот, если деталь нагрелась на 20 °С? На нагревание детали расходуется 25% механической энергии молота.

Ответ:

Дано: m мол.= 10 т, h = 2.5 м, m дет. = 200 кг, Δt =20 °С, КПД = 25%
с удельная теплоемкость стали (железа) = 500 Дж/кг*С

Найти: n - кол. ударов молота.

Решение:
E = mgh = 10000*10*2.5=250000 Дж энергия от одного удара молотом.
С учетом КПД остается
250000*0,25=62500 Дж на тепло
При этом на нагрев железа надо
E = сmΔt = 500*200*20=2000 000 Дж
В итоге надо сделать количество ударов:
n = E на нагрев дет./E за один удар= 2000 000/62500=32 удара

Ответ: 32 удара

Номер: F71D63

Дайте развернутый ответ.
Стальная пуля пробивает деревянную стену. Чему была равна скорость пули до удара о стену, если после прохождения стены она составляла 300 м/с, а температура пули увеличилась на 70 °С? Считать, что выделившееся при прохождении пулей стены количество теплоты целиком пошло на нагревание пули.

Ответ:

Дано: V2 = 300 м/с, Δt = 70 °С,
с удельная теплоемкость стали (железа) = 500 Дж/кг*С

Найти: V1-?

Решение:
mV1²/2=mV2²/2+E на нагрев
mV1²/2=mV2²/2+сmΔt
mV1²/2=m300²/2+500m*70
V1²=300²+500*70*2
V1²=90000+70000
V1 = 400 м/с

Ответ: 400 м/с

Номер: 0AF76B

Дайте развернутый ответ.
Металлический шар массой m1 = 2 кг упал с высоты h = 26 м на свинцовую пластину массой m2 = 1 кг и остановился. На сколько градусов нагрелась пластина, если на её нагревание пошло 80% выделившегося при ударе количества теплоты? Начальная скорость шара равна нулю.

Ответ:

Дано: m шар =2 кг, h = 26 м, m пласт = 1 кг, КПД = 80%
с удельная теплоемкость свинца = 130 Дж/кг*С

Найти: Δt-?

Решение:
E=mgh=2*10*26=520 Дж выделилось.
E полезное = E*0,8=520*0,8=416 Дж пошло на нагрев.
E = сmΔt
416 = 130*1*Δt
Δt = 416/130=3,2 ºС

Ответ: 3,2 ºС

Номер: 018868

Дайте развернутый ответ.
Какая часть энергии падающей воды идёт на её нагревание, если температура воды у основания водопада превышает температуру воды у его вершины на 0,2 °С? Высота водопада составляет 100 м.

Ответ:

Дано: удельная теплоемкость воды — $c=4200$ Дж/кг⋅°С; изменение температуры воды — $\Delta t=0,2$ °С; высота водопада — $h=100$ м.

Найти: какая часть энергии падающей воды идёт на её нагревание — $\frac{Q}{E}$.

Решение. Количество теплоты, которое получает вода

$Q=cm\Delta t$.

Энергия, которой обладает вода на вершине — потенциальная

$E=mgh$.

Находим отношение

$\frac{Q}{E}=\frac{cm\Delta t}{mgh}=\frac{c\Delta t}{gh}=\frac{4200 \cdot 0,2}{100 \cdot 10}=0,84$

Ответ: на нагревание воды идет 84% от энергии падающей воды.

Номер: 560267

Дайте развернутый ответ.
Летящая пуля пробивает тонкую деревянную стенку. Какую скорость имела пуля при ударе о стенку, если известно, что в момент вылета скорость пули была равна 300 м/с , а в процессе торможения температура пули увеличилась с 50 °С до 300 °С? Считать, что всё количество теплоты, выделяемое при торможении в стенке, поглощается пулей. Удельная теплоёмкость вещества, из которого изготовлена пуля, равна 140 Дж/кг⋅С^o.

Ответ:

Дано: V2=300 м/с, Δt = с 50 °С до 300 °С
c удельная теплоёмкость пули = 140 Дж/кг⋅С^o

Найти: V1-?

Решение:
E=cmΔt = 140m(300-50)=35000m - энергия на нагрев
mV1²/2=mV2²/2+35000m
V1²=300²+70000
V1 = 400 м/с

Ответ: 400 м/с

Номер: 6F7F61

Дайте развернутый ответ.
Электрический нагреватель за 6 мин доводит до кипения 1 кг воды, начальная температура которой составляла 20 ^оС. Сила тока в спирали нагревателя равна 7 А, напряжение в сети равно 220 В. Какая часть потребляемой нагревателем энергии расходуется на нагревание воды?

КЭС: 2.8 Нагревание и охлаждение тел. Количество теплоты. Удельная теплоёмкость:
3.10 Работа и мощность электрического тока

Ответ:

Дано: T= 6 мин, m = 1 кг воды, t1 = 20 ^оС, I = 7 А, U = 220 В
с воды = 4200 Дж/кг*С удельная теплоемкость воды

Найти: КПД - ?

Решение:
E = cmΔt = 4200*1*(100-20)=336 000 Дж необходимо для того чтобы вскипятить воду.
336 000/6*60= 933 Вт такой мощности нужен нагреватель чтобы вскипятить воду.
P=UI = 220*7=1540 Вт наш нагреватель, тогда

930/1540≈0,6 часть

Ответ: 0,6

Номер: 152B37

Дайте развернутый ответ.
Стальной молот падает с некоторой высоты, забивает сваю и нагревается при ударе на 0,1 °С. При этом на нагревание молота идёт 50% энергии. С какой высоты падает молот? Удар считать абсолютно неупругим.

Ответ:

Дано: удельная теплоемкость стали (табличное значение, взятое из справочных сведений) — $c=500$ Дж/кг⋅ºС; часть энергии, расходуемой на нагревание молота — $\eta =0,5$; изменение температуры детали — $\Delta t=0,1$ ºС.

Найти: с какой высоты падает молот — $h-?$.

Решение. При работе молота происходит цепочка превращений энергии: потенциальная энергия молота → кинетическая энергия молота → внутренняя энергия молота и детали. На нагревание детали уходит $\eta =0,5$ энергии, выделяющейся при ударе, значит это количество теплоты можно найти как часть от той потенциальной энергии, которой обладал молот в момент начала движения

$cm\Delta t=\eta mgh$.

Сокращаем общий множитель — массу молота $m$ и находим высоту с которой падает молот

$c\Delta t=\eta gh$,

$h=\frac{c\Delta t}{\eta g}$,

$h=\frac{500 \cdot 0,1}{0,5 \cdot 10}=10$ м.

Ответ: молот падает с высоты 10 м.

Номер: E8F737

Дайте развернутый ответ.
Стальной молот падает с высоты 10 м и забивает сваю. При ударе 50% энергии идёт на его нагревание. На сколько градусов нагревается молот? Удар считать абсолютно неупругим.

Ответ:

Дано: h =10 м, КПД = 50%,
с стали = 500 Дж/кг*С

Найти: Δt-?

Решение: Потенциальная энергия тратится на нагрев с учетом КПД, тогда

E = mgh = m10*10=100m
С учетом КПД 100m*0,5=50m
На нагрев m кг молота надо энергии
E = mcΔt
50m = m500Δt
Δt = 50/500=0,1 градуса C

Ответ: 0,1 градуса C

Номер: EF2B32

Дайте развернутый ответ.
Металлический шар упал с высоты h = 26 м на свинцовую пластину массой m₂ = 1 кг и остановился. При этом пластина нагрелась на 3,2 °С. Чему равна масса шара, если на нагревание пластины пошло 80% выделившегося при ударе количества теплоты? Начальная скорость шара равна нулю. Сопротивлением воздуха пренебречь.

Ответ:

Дано: высота, с которой падает шар — $h=26$ м; масса пластины — m₂= 1 кг; изменение температуры пластины — $\Delta t=3,2$ °С; часть выделившегося количества теплоты, которая пошла на нагревание пластины — $\eta =0,8$; начальная скорость шара — $v_0=0$; удельная теплоемкость свинца — $c=140$ Дж/кг·°С.

Найти: массу шара — $m_1$.

Решение. Количество теплоты, которое выделится при ударе шара о плиту равно разности полной механической энергии в начале и конце движения

$Q=E_1-E_2$.

В начале движения шар находится на некоторой высоте, поэтому обладает потенциальной энергией. Он падает без начальной скорости, поэтому в начале движения у него нет кинетической энергии. Полная механическая энергия в начале движения равна его потенциальной энергии

$E_1=m_1gh$

После того как шар упал и остановился, он не будет обладать ни потенциальной, ни кинетической энергией, значит его полная механическая энергия равна нулю

$E_2=0$.

Количество теплоты, которое выделится при ударе $Q=m_2gh$. Известно, что 80% от этого количества теплоты идет на нагревание пластины

$Q_1=\eta Q= \eta m_1gh$,

где $Q_1$ — количество теплоты, которое получает пластина

$Q_1=cm_2 \Delta t$.

Составляем уравнение и находим из него искомую массу

$cm_2 \Delta t=\eta m_1gh$,

$m_1 = \frac{cm_2 \Delta t}{\eta gh} $,

$m_1 = \frac{140 \cdot 1 \cdot 3,2}{0,8 \cdot 10 \cdot 26} =2$ кг.

Ответ: масса шара 2 кг.

Номер: 4B9B80

Дайте развернутый ответ.
Ударная часть молота массой 10 т свободно падает с высоты 2,5 м на стальную деталь. Какую массу имеет стальная деталь, если после 32 ударов она нагрелась на 20 °С? На нагревание расходуется 25% энергии молота.

Ответ:

Дано: m = 10 т = 10000 кг, h = 2.5 м, n = 32 удара, 𐤃t = 20 °С; КПД = 25%
с удельная теплоемкость стали = 500 Дж/кг С

Найти: m дет. - ?

Решение: Находим сколько энергии выделяется при сбрасывании молота с высоты. Используем формулу потенциальной энергии
Еп=mgh= 10000 * 10 * 2,5 = 250 000 Дж , теперь умножаем на количество ударов. 250 000 *32 = 8 000 000 Дж.
Найдем сколько энергии надо потратить чтобы нагреть 1 кг стали на 20 °С.
500*20=10 000 Дж, тогда полученная энергия с учетом КПД нагрела бы на 20 °С массу:
8 000 000*0,25 /10 000 = 200 кг

Ответ: 200 кг

Номер: 41998A

Дайте развернутый ответ.
В алюминиевом калориметре массой 100 г находится 200 г воды при комнатной температуре. Затем в воду опустили спираль сопротивлением 2 Ом, подключённую к источнику напряжением 12 В. На сколько градусов нагреется калориметр с водой за 5 мин, если потери энергии в окружающую среду составляют 25%?

Ответ:

Дано: m ал. = 100 г =0,1кг, m вод. = 200 г = 0,2 кг, U = 12 В, R = 2 Ом, T = 5 мин = 300 с, КПД = 0,75
Справочные:
с воды = 4200 Дж/кг*С удельная теплоемкость воды
с алюминия = 920 Дж/кг*С удельная теплоемкость алюминия

Найти: t2-?

Решение: Выделяемая от нагрева мощность тратится на нагрев колориметра и воды, тогда
P=U²/R=144:2 =72 Вт, можно вспомнить чему равен Вт=Дж/с
72*0,75=54 Вт полезная мощность.
Теперь находим сколько надо Джоулей для нагрева калориметра и воды:
с воды * m воды + с алюминия * m алюминия = 0,1*920+0,2*4200=92+840=932 Дж/ºC столько Джоулей надо потратить, чтобы нагреть воду и калориметр на 1 градус.
932:54=17,26 сек. надо чтобы нагреть калориметр и воду на 1 градус при подводимой мощности в 54 Вт.
В нашем случае нагрев происходил 5 мин = 300 с, тогда
300:17,26=17,38 ºС настолько нагреется калориметр с водой

Ответ: 17,38 ºС

Номер: CFFE85

Дайте развернутый ответ.
Чему была равна температура воды у вершины водопада, если у его основания она равна 20 °С? Высота водопада составляет 100 м. Считать, что 84% энергии падающей воды идёт на её нагревание.

Ответ:

Дано: t2=20 °С, h=100 м, КПД = 84%
с воды = 4200 Дж/кг*С удельная теплоемкость воды

Найти: t1-?

Решение:
Возьмем энергию высвобождающуюся при падении m (условно сколько-то) кг, тогда
E=mgh=m*10*100=1000m Дж
0,84*1000m=840m Дж энергия которая пойдет на нагрев воды
Q=cm(t2-t1)
t2-t1=Q/cm
t1 = t2-Q/cm=20-840m/4200m=20-0,2=19,8 °C

Ответ 19,8 °C

Номер: 86AE83

: Обновлено: 22 мая 2024

ОГЭ по физике 2024, все задания ФИПИ с ответами