Ванну вместимостью 85 л необходимо заполнить водой. Сколько литров в обычной стандартной ванне? Вместительность обычной ванны

А.В.

Сколько литров в стандартной ванне 170 см и 150 см?

Современное жилье позволяет обеспечить полный комфорт для проживания, особенно это касается тепла и возможности пользования водой. Купание в ванне настолько прочно вошло в обиход, что не мыслится уже, что в недалеком прошлом человечество вынуждено было ходить в бани. Увеличение стоимости коммунальных услуг заставляет задуматься, насколько дорого приходится платить за воду, которая используется при купании в стандартной ванне.

Ванны: виды, модели

Выбирая ванну, следует обращать внимание на многие аспекты: материал, из которого она изготовлена, форму, величину, толщину стенок. Немаловажное значение имеет защитное покрытие ванны, которое позволит эксплуатировать оборудование долгие годы.

Ванны изготавливают из различных материалов:

Размеры ванн

Ванн выпускаются с габаритами:

• Симметричные модели — от 120×120 см до 180×180 см.
• Асимметричные модели – от 120×60 см до 190×170 см.

Традиционные ванны имеют размеры:

• Сидячие — от 120×70/75/80 см.
• Полноразмерные – от 150 до 180×70/75/80 см.

Сколько литров воды входит в ванну

Приобретая ванну, стоит обратить внимание на технические характеристики сантехнического оборудования, изучив паспортные данные. Обычно в паспорте указаны основные размеры и объем, который максимально допускается наливать в ванну указанной модели.

Если объем изделия не указан производителем, можно вычислить его самостоятельно. Для этого необходимо произвести некоторые измерения: длину, ширину и глубину чаши. В 1 дм3 (1000 см3, 0,001 м3) содержится 1 литр воды.

Расчет производится по формуле: V (объем)=H х L х S.

• H – глубина.
• L – длина.
• S – ширина.

Ванна стандартной величины размером 170 х 70 х 50 см вмещает около 595 литров воды. Ванна размерами 150 х 65 х 50 вмещает около 487,5 литров воды.

Как выбрать ванну: видео

8.1. При работе электромотора мощностью 400 Вт он нагревается на 10 К за 50 с непрерывной работы. Чему равен КПД (в процентах) мотора? Теплоемкость мотора 500 Дж/К.

8.2. Генератор излучает импульсы сверхвысокой частоты с энергией в каждом импульсе 6 Дж. Частота повторения импульсов 700 Гц. КПД генератора 60%. Сколько литров воды в час надо пропускать через охлаждающую систему генератора, чтобы вода нагрелась не выше, чем на 10 К? Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг-К).

8.3. Для нагревания некоторой массы воды от 0°С до 100°С требует­ся 8400 Дж теплоты. Сколько еще потребуется теплоты (в кДж), чтобы полностью испарить эту воду? Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг-К), удельная теплота парообразования воды 2300 кДж/кг

8.4. Чтобы охладить воду в холодильнике от 33°С до 0°С, потребовалась 21 минута. Сколько времени потребуется, чтобы превратить затем эту воду в лед? Удельная теплоемкость воды 4200Дж/(кг-К), удель­ная теплота плавления льда 3,3105 Дж/кг. Ответ дать в минутах

8.5. Вычислите КПД (в процентах) газовой горелки, если в ней исполь­зуется газ с теплотой сгорания 36 МДж/м3, а на нагревание чай­ника с 3 л воды от 10°С до кипения было израсходовано 60 л газа. Теплоемкость чайника 600 Дж/К. Удельная теплоемкость воды 4200Дж/(кг-К).

8.6. Чему равна высота водопада, если температура воды у его основа­ния на 0,05°С больше, чем у вершины? Считать, что вся механиче­ская энергия идет на нагревание воды. Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг-К), g = 10м/с 2 .

8.7. На какую высоту можно было бы поднять груз массой 100 кг, если бы удалось полностью превратить в работу энергию, выделяющую­ся при охлаждении стакана воды от 100°С до 20°С? Масса воды в стакане 250 г, удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг-К), тепло­емкость стакана не учитывать, g = 10м/с 2 .

8.8. Тело соскальзывает с наклонной плоскости длиной 260 м и углом наклона 60°. Коэффициент трения о плоскость 0,2. Определите, на сколько градусов повысится температура тела, если на его на­гревание идет 50% выделившегося тепла. Удельная теплоемкость материала, из которого сделано тело, равна 130 Дж/(кг-К). g = 10м/с 2 .

8.9. Два одинаковых шарика, сделанных из вещества с удельной тепло­емкостью 450 Дж/(кг-К), движутся навстречу друг другу со скоро­стями 40м/с и 20м/с. Определите, на сколько градусов они нагре­ются в результате неупругого столкновения

8.10. С какой высоты (в км) должен падать оловянный шарик, чтобы при ударе о поверхность он полностью расплавился? Считать, что 50% энергии шарика идет на его нагревание и плавление. Началь­ная температура шарика 32°С. Температура плавления олова 232°С, его удельная теплоемкость 200 Дж/(кг-К), удельная тепло­та плавления 58 кДж/кг. g= 9,8м/с 2 .

8.11. Для приготовления ванны емкостью 200 л смешали холодную воду при 10°С с горячей при 60°С. Сколько литров холодной воды нуж­но взять, чтобы в ванне установилась температура 40°С?

8.12. Термометр, показывающий температуру 22°С, опускают в воду, после чего он показывает температуру 70°С. Чему была равна тем­пература (в °С) воды до погружения термометра? Масса воды 40 г, удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг-К), теплоемкость термометра 7 Дж/К.

8.13. В калориметре смешиваются три химически не взаимодействую­щие незамерзающие жидкости массами 1 кг, 10 кг и 5 кг с удель­ными тепло емкостями 2, 4 и 2 кДж/(кг-К) соответственно. Тем­пературы первой и второй жидкостей до смешивания были 6°С и -40°С. Температура смеси стала равной -19°С. Найдите темпе­ратуру (в °С) третьей жидкости до смешивания.

8.14. В сосуд, содержащий 9 кг воды при 20°С, вводится I кг пара при 100°С, который превращается в воду. Определите конечную тем­пературу (в °С) воды. Теплоемкость сосуда и потери теплоты не учитывать. Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг-К), удель­ная теплота парообразования воды 2,3 МДж/кг.

8.15. Ванну емкостью 85 л необходимо заполнить водой, имеющей. температуру 30°С, используя воду при 80°С и лед при темпера­туре-20°С. Определите массу льда, который следует положить в ванну. Удельная теплота плавления льда 336 кДж/кг, удель­ная теплоемкость льда 2100Дж/(кг-К), удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг-К).

8.16. В сосуде имеется некоторое количество воды и такое же количест­во льда в состоянии теплового равновесия. Через сосуд пропускают водяной пар при температуре 100°С. Найдите установившуюся тем­пературу воды в сосуде, если масса пропущенного пара равна перво­начальной массе воды. Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг-К), удельная теплота парообразования воды 2,3 МДж/кг, удельная теплота плавления льда 330 кДж/кг.

8.17. В цилиндре с площадью основания 100 см 2 находится газ при тем­пературе 300 К. На высоте 30 см от основания цилиндра располо­жен поршень массой 60 кг. Какую работу совершит газ при рас­ширении, если его температуру медленно повысить на 50°С? Атмосферное давление 100 кПа, g = 10м/с 2 .

8.18. Один моль газа изохорно охладили так, что его давление уменьши­лось в 5 раз, а затем изобарно нагрели до начальной температуры 400 К. Какую работу совершил газ? Универсальная газовая посто­янная 8300 Дж/(кмоль-К).

8.19. Идеальный газ в количестве 4 моль расширяют так, что его дав­ление изменяется прямо пропорционально объему. Чему равна ра­бота газа при увеличении его температуры на 10 К? Универсаль­ная газовая постоянная 8300Дж/(кмолъ-К).

8.20. В изотермическом процессе газ совершил работу 1000 Дж. На сколько увеличится внутренняя энергия этого газа, если ему сооб­щить количество теплоты, вдвое большее, чем в первом процессе, а процесс проводить изохорно?

8.21. Для нагревания некоторого количества идеального газа с моляр­ной массой 28 кг/кмоль на 14 К при постоянном давлении потре­бовалось 29 Дж теплоты. Чтобы затем охладить этот же газ до исходной температуры при постоянном объеме, у него надо отнять 20,7 Дж теплоты. Найдите массу (в г) газа. Универсаль­ная, газовая постоянная 8300Дж/(кмоль-К).

8.22. Некоторое количество идеального одноатомного газа при изобар­ном нагревании получает 10 Дж теплоты. Какую работу совер­шит этот газ при адиабатическом охлаждении до первоначаль­ной температуры?

8.23. Идеальный одноатомный газ в количестве 1 моль нагрели сначала изохорно, а затем изобарно. В результате как давление, так и объем газа увеличились в два раза. Какое количество теплоты получил газ в этих двух процессах, если его начальная температура была 100 К? Универсальная газовая постоянная 8300Дж/(кмолъ-К).

8.24. Два теплоизолированных сосуда одинакового объема соединены тонкой трубкой с краном. В одном сосуде находится гелий при температуре 200 К, а в другом - гелий при температуре 400 К и при давлении в 3 раза большем, чем в первом сосуде. Какой станет температура газа после открывания крана и установления теп­лового равновесия?.

8.25. В вертикальном теплоизолированном цилиндре под поршнем нахо­дится некоторое количество гелия при температуре 240 К. На поршне лежит груз массой, равной половине массы поршня. Груз мгновенно убирают и дожидаются прихода системы к равнове­сию. Чему станет равна температура (в Кельвинах) газа? Над поршнем газа нет.

8.26. Рабочее тело идеальной тепловой машины, работающей по циклу Карно, получает от нагревателя с температурой 273°С количест­во теплоты 80 кДж. Роль холодильника играет окружающий воз­дух, температура которого 0°С. На какую максимальную высоту эта машина может поднять груз массой 400 кг? g = 10м/с 2 .

8.27. Два моля газа изобарно нагревают от 400 К до 800 К, затем изо-хорно охлаждают до 500 К. Далее газ охлаждают изобарно так, что его объем уменьшается до первоначального. Наконец, газ изохорно нагревают до 400 К. Найдите работу, совершенную газом в этом цикле. Универсальная газовая постоянная 8300 Дж/(кмоль-К).

8.28. Идеальный одноатомный газ совершает циклический процесс, со­стоящий из изохорного охлаждения, при котором давление газа уменьшается в четыре раза, затем изобарного сжатия и, наконец, возвращения в исходное состояние в процессе, в котором давление изменяется прямо пропорционально объему. Найдите КПД (в про­центах) цикла.

8.29. Идеальная холодильная машина, работающая по обратному циклу Карно, использует в качестве холодильника тающий лед при температуре 0°С, а в качестве нагревателя - кипящую воду при 100°С Какая масса (в г) льда образуется при получении от сети энергии 25 кДж? Удельная теплота плавления льда 3,25*10 5 Дж/кг.

8.30. Какую массу (в г) воды надо дополнительно испарить в комнате объемом 49,8 м3, чтобы при температуре 27°С повысить от­носительную влажность от 25% до 50%? Давление насыщен­ных паров воды при температуре 27°С равно 3,6 кПа, молярная масса воды 18 кг/кмоль, универсальная газовая постоянная 8300 Дж/(кмольК).

8.31. В закрытой теплице объемом 33,2 м 3 относительная влажность в дневное время при температуре 27°С была равна 75%. Какая масса (в г) росы выпадет в теплице ночью, когда температура понизит­ся до 15°С? Давление насыщенных, паров воды при температуре 27°С равно 3,6 кПа, при температуре 15°С- 1,7кПа. Молярная масса воды 18 кг/кмоль, универсальная газовая постоянная 8300 Дж/(кмоль-К).

8.32. В сосуде при температуре 100°С находится влажный воздух с от­носительной влажностью 40% под давлением I атм. Объем сосу­да изотермически уменьшили в 5 раз. Чему будет равно конечное давление (в атм)? Объемом сконденсировавшейся воды пренебречь

8.33. В сосуде объемом 10 л находится влажный воздух с относитель­ной влажностью 40% под давлением 1 атм. На сколько процентов возрастет давление, если в сосуд дополнительно ввести 4 г воды? Температура в сосуде поддерживается равной 100°С. Универсаль­ная газовая постоянная 8,31 Дж/(мольК).

8.34. Определите внутренний радиус (в мм) капиллярной трубки, если вода в ней поднялась на высоту 14,4 мм. Вода полностью смачивает стекло капиллярной трубки. Коэффициент поверхностного натяжения воды 72 мН/м. g = 10м/с 2 .

8.35. В одинаковых капиллярных трубках вода поднялась на 144 мм, а спирт на 55 мм. Считая смачивание полным, найдите по этим данным плотность спирта. Коэффициент поверхностного натя­жения воды "72 мН/м, спирта 22 мН/м.

8.36. На некоторой планете вода поднялась по капиллярной трубке на 8 мм, а на Земле по той же трубке на 12 мм. Чему равно ускорение свободного падения на этой планете? g = 10м/с 2 .

8.37. В капиллярной трубке, опущенной в сосуд с ртутью, уровень на 15 мм ниже, чем в сосуде. В сосуд поверх ртути наливают воду, в резуль­тате чего уровни ртути сравниваются. Найдите высоту (в мм) слоя воды. Плотность ртути в 13,6 раз больше плотности воды.

а) Нагревание и охлаждение

853. В калориметре смешали 2 кг воды при температуре 50°С и 3 кг воды при температуре 30°С. Найдите температуру (в °С) смеси. Теплоемкость калориметра не учитывать.

854. В ванну налили 210 кг воды при 10°С. Сколько воды при 100°С нужно добавить в ванну, чтобы тепловое равновесие установилось при 37°С?

855. Нужно смешать воду при температуре 50°С и воду при температуре 10°С так, чтобы температура смеси оказалась равной 20°С. Во сколько раз больше надо взять холодной воды, чем горячей?

856. Для приготовления ванны емкостью 200 л смешали холодную воду при 10°С с горячей при 60°С. Сколько литров холодной воды нужно взять, чтобы в ванне установилась температура 40°С?

857. Горячее тело при 50°С приведено в соприкосновение с холодным телом при 10°С. При достижении теплового равновесия установилась температура 20°С. Во сколько раз теплоемкость холодного тела больше теплоемкости горячего?

858. Медное тело, нагретое до 100°С, опущено в воду, масса которой равна массе медного тела. Тепловое равновесие наступило при температуре 30°С. Определите начальную температуру (в °С) воды. Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг×К), меди 360 Дж/(кг×К).

859. Определите начальную температуру (в кельвинах) олова массой 0,6 кг, если при погружении его в воду массой 3 кг при температуре 300 К вода нагрелась на 2 К. Удельная теплоемкость олова 250 Дж/(кг×К), воды 4200 Дж/(кг×К).

860. В сосуд налили 0,1 кг воды при температуре 60°С, после чего температура воды понизилась до 55°С. Считая, что теплоемкость сосуда равна 70 Дж/К, а удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг×К), найдите начальную температуру (в °С) сосуда.

861. Для измерения температуры воды массой 20 г в нее погрузили термометр, который показал 32,4°С. Какова действительная температура (в °С) воды, если теплоемкость термометра 2,1 Дж/К и перед погружением в воду он показывал температуру помещения 8,4°С? Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг×К).

862. Термометр, показывающий температуру 22°С, опускают в воду, после чего он показывает температуру 70°С. Чему была равна температура (в °С) воды до погружения термометра? Масса воды 40 г, удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К), теплоемкость термометра 7 Дж/К.

863. После опускания в воду, имеющую температуру 10°С, тела, нагретого до 100°С, установилась температура 40°С. Какой станет температура (в °С) воды, если, не вынимая первого тела, опустить в нее еще одно такое же тело, нагретое также до 100°С?

864. Нагретое до 110°С тело опустили в сосуд с водой, в результате чего температура воды повысилась от 20°С до 30°С. Какой стала бы температура (в °С) воды, если бы в нее одновременно с первым опустили еще одно такое же тело, но нагретое до 120°С?

865. В калориметре смешиваются три химически не взаимодействующие незамерзающие жидкости массами 1, 10 и 5 кг с удельными теплоемкостями 2, 4 и 2 кДж/(кг·К) соответственно. Температуры первой и второй жидкостей до смешивания были 6°С и ‑40°С. Температура смеси стала равной ‑19°С. Найдите температуру (в °С) третьей жидкости до смешивания.

б) Фазовые превращения

866. В сосуд, содержащий 9 кг воды при 20°С, вводится 1 кг пара при 100°С, который превращается в воду. Определите конечную температуру (в С) воды. Теплоемкость сосуда и потери теплоты не учитывать. Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К), удельная теплота парообразования воды 2,1·106 Дж/кг.

867. Некоторую массу воды с начальной температурой 50°С нагревают до температуры кипения, пропуская через нее пар при температуре 100°С. На сколько процентов увеличится при этом масса воды? Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг×К), удельная теплота парообразования воды 2,1×106 Дж/кг.

868. В двух сосудах имеется по 4,18 кг воды при одинаковых температурах. В первый сосуд вливают 0,42 кг воды при температуре 100°С, во второй вводят столько же водяного пара при температуре 100°С. На сколько градусов температура в одном сосуде будет больше, чем в другом, после установления в каждом из них теплового равновесия? Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг×К), удельная теплота парообразования воды 2,3 МДж/кг.

869. В сосуд, содержащий 4,6 кг воды при 20°С, бросают кусок стали массой 10 кг, нагретый до 500°С. Вода нагревается до 100°С, и часть ее обращается в пар. Найдите массу (в г) образовавшегося пара. Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг×К), удельная теплота парообразования воды 2,3×106 Дж/кг, удельная теплоемкость стали 460 Дж/(кг×К).

870. В литр воды при температуре 20°С брошен ком снега массой 250 г, частично уже растаявший, т.е. содержащий некоторое количество воды при 0°С. Температура воды в сосуде при достижении теплового равновесия оказалась равна 5°С. Определите количество воды (в г) в коме снега. Удельная теплота плавления льда 330 кДж/кг, удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг×К).

871. Ванну емкостью 85 л необходимо заполнить водой, имеющей температуру 30°С, используя воду при 80°С и лед при температуре ‑20°С. Определите массу льда, который следует положить в ванну. Удельная теплота плавления льда 336 кДж/кг, удельная теплоемкость льда 2100 Дж/(кг·К), удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К).

872. Количество теплоты, выделяемое при конденсации 1 кг пара при температуре 100°С и охлаждения получившейся воды до 0°С, затрачивается на таяние некоторого количества льда, температура которого 0°С. Определите массу растаявшего льда. Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг×К), удельная теплота парообразования воды 2,22 МДж/кг, удельная теплота плавления льда 330 кДж/кг.

873. Смесь, состоящую из 2,51 кг льда и 7,53 кг воды при общей температуре 0°С нужно нагреть до температуры 50°С, пропуская пар при температуре 100°С. Определите необходимое для этого количество (в г) пара. Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг×К), удельная теплота парообразования воды 2,3 МДж/кг, удельная теплота плавления льда 330 кДж/кг.

874. В сосуде имеется некоторое количество воды и такое же количество льда в состоянии теплового равновесия. Через сосуд пропускают водяной пар при температуре 100°С. Найдите установившуюся температуру воды в сосуде, если масса пропущенного пара равна первоначальной массе воды. Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К), удельная теплота парообразования воды 2,3 МДж/кг, удельная теплота плавления льда 330 кДж/кг.

875. Из сосуда с небольшим количеством воды при 0°С откачивают воздух. При этом испаряется 6,6 г воды, а оставшаяся часть замерзает. Найдите массу (в г) образовавшегося льда. Удельная теплота парообразования воды при 0°С равна 2,5×106 Дж/кг, удельная теплота плавления льда 3,3×105 Дж/кг.

Работа идеального газа

876. При постоянном давлении 3 кПа объем газа увеличился от 7 л до 12 л. Какую работу совершил газ?

877. Расширяясь в цилиндре с подвижным поршнем при постоянном давлении 100 кПа, газ совершает работу 100 кДж. На какую величину при этом изменился объем газа?

878. В изобарном процессе при давлении 300 кПа температура идеального газа увеличилась в 3 раза. Определите начальный объем (в л) газа, если при расширении он совершил работу 18 кДж.

879. Какую работу совершают два моля некоторого газа при изобарном повышении температуры на 10 К? Универсальная газовая постоянная 8300 Дж/(кмоль×К).

880. При изобарном нагревании 2 кг воздуха им была совершена работа 166 кДж. На сколько градусов был нагрет воздух? Молярная масса воздуха 29 кг/кмоль, универсальная газовая постоянная 8300 Дж/(кмоль×К).

881. Одинаковые массы водорода и кислорода изобарно нагревают на одинаковое число градусов. Молярная масса водорода 2 кг/кмоль, кислорода 32 кг/кмоль. Во сколько раз работа, совершенная водородом, больше, чем кислородом?

882. В цилиндре под поршнем находится некоторая масса газа при температуре 300 К, занимающая при давлении 0,1 МПа объем 6 л. На сколько градусов надо охладить газ при неизменном давлении, чтобы при этом была совершена работа по его сжатию, равная 50 Дж?

883. В цилиндре с площадью основания 100 см2 находится газ при температуре 300 К. На высоте 30 см от основания цилиндра расположен поршень массой 60 кг. Какую работу совершит газ при расширении, если его температуру медленно повысить на 50°С? Атмосферное давление 100 кПа, g = 10 м/с2 .

884. В цилиндре под поршнем находится газ, удерживаемый в объеме 0,5 м3силой тяжести поршня и силой атмосферного давления. Какую работу (в кДж) совершит газ при нагревании, если его объем при этом возрастет в 2 раза? Атмосферное давление 100 кПа, масса поршня 10 кг, площадь поршня 10‑3 м2. g = 10 м/с2.

885. Один моль газа изохорно охладили так, что его давление уменьшилось в 5 раз, а затем изобарно нагрели до начальной температуры 400 К. Какую работу совершил газ? Универсальная газовая постоянная 8300 Дж/(кмоль×К).

886. Пять молей газа сначала нагревают при постоянном объеме так, что его давление возрастает в 3 раза, а затем сжимают при постоянном давлении, доведя температуру до прежнего значения, равного 100 К. Какая работа была совершена над газом при его сжатии? Универсальная газовая постоянная 8300 Дж/(кмоль×К).

887. Один моль идеального газа охладили изохорно так, что его давление уменьшилось в 1,5 раза, а затем изобарно нагрели до прежней температуры. При этом газ совершил работу 8300 Дж. Найдите начальную температуру (в кельвинах) газа. Универсальная газовая постоянная 8300 Дж/(кмоль×К).

https://pandia.ru/text/80/300/images/image147_4.gif" width="13" height="25 src=">

Отсюда T 2 = 2Т 1 = 600 K.

Так как переход газа 2-3 изотермический, то Т 2 = Т 3.

Термический КПД цикла определяется выражениемhttps://pandia.ru/text/80/300/images/image149_4.gif" width="114" height="50 src=">, (1)

Q 1 – количество теплоты, полученное от нагревателя за цикл,

Q 2 – количество теплоты, отданное холодильнику за цикл.

Газ получает количество теплоты на участках 1-2 и 2-3

Q 1= Q 1-2 + Q 2-3,

https://pandia.ru/text/80/300/images/image151_4.gif" width="204" height="32 src="> – количество теплоты, полученное при изотермическом расширении.

Газ отдает количество теплоты на участке 3-1 при изобарическом сжатии:

Q 3-1 = Q 2 = ср https://pandia.ru/text/80/300/images/image147_4.gif" width="13 height=25" height="25">

– молярная теплоемкость газа при V = const,

ср =https://pandia.ru/text/80/300/images/image147_4.gif" width="13" height="25">

Подставив значения Q 1 и Q 2, с v и с р в формулу (1), получим:

https://pandia.ru/text/80/300/images/image156_4.gif" width="84 height=26" height="26">

Ответ: T 2 = T 3 = 600 K, η = 9,9 %.

Задача 8 .

Необходимо расплавить 0,2 кг льда, имеющего температуру 0°С. Выполнима ли эта задача, если потребляемая мощность нагревательного элемента – 400 Вт, тепловые потери составляют 30%, а время работы нагревателя не должно превышать 5 минут?

Количество теплоты, затрачиваемое на плавление льда, равно

https://pandia.ru/text/80/300/images/image160_3.gif" width="77" height="32">, значит, поставленная задача выполнима.

Ответ: Задача выполнима.

Задача 9 .

Ванну емкостью 85 л необходимо заполнить водой, имеющей температуру t = 30°С, используя воду при температуре tв = 80°С и лед при tл = -20°С. Определите массу льда, который следует положить в ванну. Удельная теплота плавления льда 336 кДж/кг, удельная теплоемкость льда 2,1 кДж/(кг·К), удельная теплоемкость воды 4,2 кДж/(кг·К).

Полная ванна воды будет при условии

, (2)

где ρ – плотность воды, V – объем ванны.

Решая систему уравнений (1) и (2), получим:

https://pandia.ru/text/80/300/images/image164_0.jpg" align="left" width="169 height=167" height="167">Задача 4.

Один моль идеального одноатомного
газа сначала изотермически расширился
(Т1 = 300 К). Затем газ охладили, понизив давление в 3 раза (см. рисунок). Какое количество теплоты отдал газ на участке 2 − 3?

Ответ: 2493 Дж.

Задача 5.

10 молей одноатомного идеального газа сначала охладили, уменьшив давление в 3 раза, а затем нагрели до первоначальной температуры 300 К (см. рисунок). Какое количество теплоты получил газ на участке 2 - 3?

Ответ: 41,6 кДж.

Задача 6.

Один моль идеального одноатомного газа сначала охладили, а затем нагрели до первоначальной температуры 300К, увеличив объем газа в 3 раза (см. рисунок). Какое количество теплоты отдал газ на участке 1-2?

Ответ: 2,5 кДж.

Задача 7.

Один моль одноатомного идеального газа переходит из состояния 1 в состояние 3 в соответствии с графиком зависимости его объёма V от температуры T (T 0 = 100 К). На участке 2 – 3 к газу подводят 2,5 кДж теплоты. Найдите отношение работы газа А 123 ко всему количеству подведенной к газу теплоты Q 123.

Ответ: 0,5.

Задача 8.

С одним молем идеального одноатомного газа совершают процесс 1-2-3-4, показанный на рисунке в координатах р-Т .

Во сколько раз количество теплоты, полученное газом в процессе 1-2-3-4 больше работы газа в этом процессе?

Ответ: .

Задача 9.

Один моль аргона, находящийся в цилиндре при температуре T 1 = 600ºК и давлении р 1= 4·105 Па, расширяется и одновременно охлаждается так, что его температура при расширении обратно пропорциональна объему. Конечное давление газа р 2= 105 Па. Какую работу газ совершил при расширении, если он отдал холодильнику количество теплоты = 1247 Дж?

Ответ: А ≈ 2493 Дж.

Задача 10.

В цилиндре, закрытом подвижным поршнем, находится идеальный газ. Его переводят из состояния 1 в состояние 2, а затем в состояние 3, как показано на рисунке ( – изменение внутренней энергии газа, Q – переданное ему количество теплоты). Меняется ли объем газа в процессе проведения опыта, и если меняется, то как? Ответ обоснуйте, указав, какие физические закономерности вы использовали для объяснения.

Задача 11.

В вакууме закреплен горизонтальный цилиндр с поршнем. В цилиндре находится 0,1 моль гелия. Поршень удерживается упорами и может скользить влево вдоль стенок цилиндра без трения. В поршень попадает пуля массой 10 г, летящая горизонтально со скоростью 400 м/с, и застревает в нем. Температура гелия в момент остановки поршня в крайнем левом положении возрастает на 64ºК. Какова масса поршня? Считать, что за время движения поршня газ не успевает обменяться теплом с поршнем и цилиндром.