Мы собрали более 7 000 задач по физике. 4 200 из них уже с видеоразборами

В калориметре находился 1 кг льда. Чему равна первоначальная температура льда, если после добавления в калориметр 20 г воды, имеющей температуру 20 °C, в калориметре установилось тепловое равновесие при -2 °С? Теплообменом с окружающей средой и теплоемкостью калориметра пренебречь.

В калориметре находился лед при температуре t1 = -5 °С. Какой была масса m1 льда, если после добавления в калориметр m2 = 4 кг воды, имеющей температуру t2 = 20 °С и установления теплового равновесия температура содержимого калориметра оказалась равной t = 0 °С, причем в калориметре была только вода?

В калориметре находился 1 кг льда. Какой была температура льда, если после добавления в калориметр 15 г воды, имеющей температуру 20 °C, в калориметре установилось тепловое равновесие при –2 °C? Теплообменом с окружающей средой и теплоемкостью калориметра пренебречь.

В 2012 году зима в Подмосковье была очень холодной, и приходилось использовать системы отопления дачных домов на полную мощность. В одном из них установлено газовое отопительное оборудование с тепловой мощностью 17,5 кВт и КПД 85%, работающее на природном газе — метане CH4. Сколько пришлось заплатить за газ хозяевам дома после месяца (30 дней) отопления в максимальном режиме? Цена газа составляла на этот период 3 рубля 30 копеек за 1 кубометр газа, удельная теплота сгорания метана 50,4 МДж/кг. Можно считать, что объём потреблённого газа измеряется счётчиком при нормальных условиях. Ответ округлите до десятков рублей.

На газовую плиту поставили сосуд, в котором находится 0,5 литра воды при температуре +20 °С. В верхней части сосуда имеется ёмкость с 1 кг льда при температуре 0 °С (см. рис.). Пары воды могут выходить из сосуда, обтекая ёмкость со льдом. Что и при какой температуре окажется в верхней ёмкости к моменту, когда вся вода в сосуде испарится? Считать, что на нагревание ёмкости расходуется 50 % теплоты, полученной водой в сосуде. Испарением воды при температуре ниже +100 °С, а также теплоёмкостью стенок сосуда и ёмкости пренебречь.

В калориметре находится лёд при температуре −10 °C. В него добавляют 50 г воды, имеющей температуру 30 °C. После установления теплового равновесия температура содержимого калориметра оказалась равной −2 °C. Определите первоначальную массу льда в калориметре. Теплообменом с окружающей средой и теплоёмкостью калориметра пренебречь.

В калориметр поместили m = 200 г льда при температуре t₁ = −18 ºC, затем сообщили льду количество теплоты Q = 120 кДж и добавили в калориметр еще М = 102 г льда при температуре t₂ = 0 ºC. Какая температура t₃установилась в калориметре в состоянии равновесия? Теплообменом содержимого калориметра с окружающей средой и теплоемкостью калориметра можно пренебречь.

Железный шарик радиусом r = 2 см вморожен в ледяной шар радиусом R = 3 см. Их охладили до температуры t₁ = –20 °C и опустили в калориметр, в котором находится вода массой m = 200 г при температуре t₂ = +30 ºC. Какая температура t установится в калориметре после достижения равновесного состояния? Потерями теплоты пренебречь. Плотность льда — 900 кг/м³, железа — 7800 кг/м³. Удельная теплоёмкость воды — 4,2 кДж/(кг·°С), льда — 2,1 кДж/(кг·°С), железа — 0,46 кДж/(кг·°С). Удельная теплота плавления льда — 330 кДж/кг.

В калориметр, содержащий 200 г воды при температуре 15 °C, добавили 20 г мокрого снега. Температура в калориметре стала равна 10 °C. Сколько воды было в снеге?

Для получения и поддержания температуры 0 ºС, одной из двух реперных точек на шкале Цельсия, в лабораторной практике часто используют следующий метод. В теплоизолированный стакан наливают дистиллированную воду комнатной температуры, поливают воду сверху жидким азотом, перемешивая смесь ложкой до тех пор, пока не образуется масса серого цвета, состоящая из мелких кристалликов льда и воды. Это обеспечивает нужную температуру в течение длительного времени — смесь помещают в сосуд Дьюара, где она медленно тает при 0 ºС. Какой объём V жидкого азота требуется израсходовать для получения массы m = 300 г такой смеси, содержащей 75% льда и 25% воды (по массе), из воды при 25 ºС? Теплоёмкостями стакана и ложки, а также потерями теплоты можно пренебречь. Плотность жидкого азота ρ_ж = 808 кг/м³, удельная теплота парообразования r = 197,6 кДж/кг.

В калориметр, содержащий M = 250 г воды при температуре t₁ = 20 °C, опускают железный шар массой m = 100 г, находящийся при температуре t₂ = 600 °C. Какая температура t₃ установится в калориметре после достижения теплового равновесия? Считайте, что при контакте раскалённого металла с водой она быстро превращается в пар и образовавшиеся пары воды сразу улетучиваются. Другими потерями теплоты можно пренебречь.

В сосуд с водой при температуре t₁ = 50 °С опускают шарик с температурой t₂. После установления теплового равновесия температура стала t₃ = 40 °C. Не вынимая первый шарик, в сосуд опускает еще один шарик с температурой t₂. После установления теплового равновесия t₄ = 34 °С. Найдите температуру шариков t₂. Теплообменом с окружающей средой и сосудом можно пренебречь.

В ёмкость с водой при температуре t1 добавили шарик с t2 = 10 °и температура стала t3 = 40°. Не вынимая этот шарик добавили ещё один такой же при температуре t2 и температура стала t4 = 34°. Найдите t1.

Во сколько раз n уменьшится потребление электроэнергии морозильником, поддерживающим внутри температуру t₀ = –18 °С, если из комнаты, температура в которой равна t₁ = +27 °C, вынести морозильник на балкон, где температура равна t₂ = –3 °С? Скорость теплопередачи пропорциональна разности температур тела и среды.

Некоторое количество идеального газа находится в объёме V₁ = 30 л под давлением p₁ = 2,5 · 10⁴ Па при температуре T₁ = 100 К. Какое количество теплоты ΔQ надо подвести к газу для его нагревания до температуры T₂= 300 К в процессе, при котором молярная теплоёмкость этого газа зависит от температуры по закону C_м = aT, где a = 0,25 Дж/(моль·К²)?

В тепловом двигателе в качестве рабочего тела используется идеальный газ, а цикл состоит из двух изохор 1–2 и 3–4 и двух адиабат 2–3 и 4–1 (см. рисунок). Известно, что в адиабатических процессах температура газа изменяется в n = 2 раза (растёт в процессе 4–1 и падает в процессе 2–3). Найдите КПД цикла.

В вертикальный теплоизолированный стакан калориметра объёмом 200 см³ налили до краёв воду при температуре t₁ = 20 °C, а затем опустили туда кусок алюминия массой m = 270 г, находящийся при температуре t₂ = –100 °C. Какой объём льда окажется в стакане после установления теплового равновесия? Теплоёмкостью стакана и поверхностным натяжением воды можно пренебречь. Плотность льда 0,9 г/см³.

Царь-колокол был отлит в 1730 году по указу Анны Иоанновны из оловянистой бронзы и имеет массу 202 тонны. Его так и не смогли поднять на колокольню, и в 1737 году во время «великого пожара» в Москве его, по одной из версий, усиленно обливали водой, чтобы он не расплавился (температура плавления бронзы около 1000 °С). В результате из-за неравномерного охлаждения колокол растрескался и от него откололся кусок массой М около 12 тонн. Пусть этот кусок охлаждали водой, температура которой была равна 20 °С. Оцените, какой объём занимает водяной пар сразу после испарения воды, вылитой на осколок, если он охлаждается от 900 °С до 100 °С. Считайте, что вся вода при попадании на металл сразу испаряется, а удельная теплоёмкость бронзы близка к теплоёмкости меди и составляет c_б = 380 Дж/(кг · К). Атмосферное давление p₀ = 10⁵ Па.

Свинцовая пуля массой m₁ = 10 г при температуре t₁ = 100 °C, летящая со скоростью υ = 500 м/с, попадает в неподвижную медную сферу массой m₂ = 200 г, содержащую внутри лёд массой m₃ = 50 г при температуре t₂ = 0 °C, и застревает там, при этом сфера не вращается. Какая температура t₃ установится в системе после достижения теплового равновесия, если пуля и сфера находятся в невесомости и не обмениваются теплотой с другими телами?

Свинцовая пуля массой m₁ = 8 г при температуре t₁ = 100 °C, летящая со скоростью υ = 400 м/с, попадает в неподвижную медную сферу массой m₂ = 200 г, содержащую внутри лёд массой m₃ = 50 г при температуре t₂ = 0 °C, и застревает там, при этом сфера не вращается. Какая температура t₃ установится в системе после достижения теплового равновесия, если пуля и сфера находятся в невесомости и не обмениваются теплотой с другими телами?

Из опытов по изучению процессов изменения агрегатного состояния воды известно, что если в ней нет примесей, являющихся центрами парообразования (при кипении) или кристаллизации (при замерзании), то такие процессы могут начинаться при температурах, довольно сильно отличающихся от их табличных значений. При этом сами процессы, начавшись, происходят довольно бурно. Представим себе, что в теплоизолированном сосуде с неподвижной чистой холодной водой массой m = 10 кг при нормальном атмосферном давлении температура опустилась до –10 °С, но кристаллизация ещё не произошла. После резкой встряски или добавления в воду малого числа частиц мелкодисперсного порошка начинает образовываться лёд, а температура в сосуде растёт и в конце процесса достигает нормального значения 0 °С. Какая масса воды в результате превратится в лёд?

Пулемёт Мáксима образца 1910 года имел следующие средние характеристики: в ленте 250 патронов, начальная скорость пули u = 800 м/с, масса пули m = 10 г, масса порохового заряда патрона 3 г. Масса железного тела пулемета m_т = 20 кг, объём воды в охлаждающей рубашке ствола V = 5 л (без воды ствол быстро раскаляется докрасна!), удельная теплота сгорания пороха 4 МДж/кг. Оцените, сколько полных пулеметных лент можно без перерыва отстрелять до момента выкипания всей воды в «рубашке», если считать, что после вычета «дульной» кинетической энергии каждой пули оставшееся количество теплоты делится пополам между выходящими пороховыми газами и нагреванием тела пулемета и воды. Начальную температуру системы можно считать равной 20 °C, отдачей теплоты в окружающую среду пренебречь.

С одним молем идеального одноатомного газа проводят циклический процесс 1−2−3−1, изображённый на pV-диаграмме. Найдите КПД ђ этого цикла.