На сколько градусов поднимется температура медного стержня

8.2. При давлении p_х =100 кПа температура плавления олова t₁ =231,9° С, а при давлении p₂=10МПа она равна

t₂ = 232.2° С. Плотность жидкого олова p = 7,0 • 10 3 кг/м 3 . Найти изменение энтропии dS при плавлении количества v = 1 кмоль олова.

8.3. Температура плавления железа изменяется на dT = 0,012К при изменении давления на dp = 98кПа. На

сколько меняется при плавлении объем количества v = 1 кмоль железа?

8.4. Пользуясь законом Дюлонга и Пти, найти удельную теплоемкость с: а) меди; б) железа; в) алюминия.

8.5. Пользуясь законом Дюлонга и Пти, найти, из какого материала сделан металлический шарик массой m = 0,025 кг. если известно, что для его нагревания от t₁ = 10° С до t₂ = 30° С потребовалось затратить количество теплоты Q = 117 Дж.

8.6. Пользуясь законом Дюлонга и Пти, найти, во сколько раз удельная теплоемкость алюминия больше удельной теплоемкости платины.

8.7. Свинцовая пуля, летящая со скоростью v = 400 м/с, ударяется о стенку и входит в нее. Считая, что 10% кинетической энергии пули идет на ее нагревание, найти, на сколько градусов нагрелась пуля. Удельную теплоемкость свинца найти по закону Дюлонга и Пти.

8.8. Пластинки из меди (толщиной d₁ = 9 мм) и железа

(толщиной d₂ = 3 мм) сложены вместе. Внешняя поверхность

медной пластинки поддерживается при температуре t₁ = 50° С,

внешняя поверхность железной — при температуре t₂ = 0° С.

Найти температуру t поверхности их соприкосновения. Площадь пластинок велика по сравнению с толщиной.

8.9. Наружная поверхность стены имеет температуру t₁ =-20° С, внутренняя — температуру t₂=20°С. Толщина

стены d = 40 см. Найти теплопроводность ? материала стены, если через единицу ее поверхности за время r = 1ч проходит количество теплоты Q = 460,5 кДж/м 2 .

8.10. Какое количество теплоты Q теряет за время r = 1мин комната с площадью пола S = 20 м 2 и высотой h = 3 м через четыре кирпичные стены? Температура в комнате t₁=15°С, температура наружного воздуха t₂=-20°С. Теплопроводность кирпича ? = 0.84 Вт/(м-К). Толщина стен d= 50 см. Потерями тепла через пол и потолок пренебречь.

8.11. Один конец железного стержня поддерживается при температуре t₁ = 100° С, другой упирается в лед. Длина стержня

l = 14 см, площадь поперечного сечения S = 2 см 2 . Найти количество теплоты Q_г, протекающее в единицу времени вдоль стержня. Какая масса m льда растает за время r =40 мин? Потерями тепла через стенки пренебречь.

8.12. Площадь поперечного сечения медного стержня S = 10 см 2 , длина стержня l = 50 см. Разность температур на концах стержня dT = 15 К. Какое количество теплоты Q_T проходит в единицу времени через стержень? Потерями тепла пренебречь.

8.13. На плите стоит алюминиевая кастрюля диаметром D = 15 см, наполненная водой. Вода кипит, и при этом за время г = 1мин образуется масса m = 300г водяного пара. Найти температуру t внешней поверхности дна кастрюли, если тол-шина его d = 2 мм. Потерями тепла пренебречь.

8.14. Металлический цилиндрический сосуд радиусом R = 9 см наполнен льдом при температуре t₁ = 0° С. Сосуд

теплоизолирован слоем пробки толщиной d = 1 см. Через какое время г весь лед, находящийся в сосуде, растает, если температура наружного воздуха t₂ =25° С? Считать, что обмен тепла происходит только через боковую поверхность сосуда средним радиусом R₀ = 9,5 см.

8.15. Какую силу F надо приложить к концам стального стержня с площадью поперечного сечения S = 10 см 2 , чтобы не дать ему расшириться при нагревании от t₀ = 0° С до t = 30° С?

8.16. К стальной проволоке радиусом r = 1 мм подвешен груз. Под действием этого груза проволока получила такое же удлинение, как при нагревании на dt = 20° С. Найти массу m груза.

8.17. Медная проволока натянута горячей при температуре t₁=150° С между двумя прочными неподвижными стенками.

При какой температуре t₂, остывая, разорвется проволока? Считать, что закон Гука справедлив вплоть до разрыва проволоки.

8.18. При нагревании некоторого металла от t₀ = 0° С до

t = 500° С его плотность уменьшается в 1,027 раза. Найти для этого металла коэффициент линейного расширения a, считая его постоянным в данном интервале температур.

8.19. Какую длину l₀ должны иметь при температуре t₀ =0° С стальной и медный стержни, чтобы при любой температуре стальной стержень был длиннее медного на dl = 5 см?

8.20. На нагревание медной болванки массой m = 1 кг, находящейся при температуре t_Q = 0° С, затрачено количество тепло-

ты Q = 138,2 кДж. Во сколько раз при этом увеличился ее объем? Удельную теплоемкость меди найти по закону Дюлонга и Пти.

Ошибка в тексте? Выдели её мышкой и нажми

Остались рефераты, курсовые, презентации? Поделись с нами — загрузи их здесь!

Условие задачи:

На сколько градусов поднимется температура медного стержня, если по нему в течение 0,5 с будет проходить ток плотностью 9 А/мм 2 ?

Задача №7.4.35 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

( au=0,5) с, (j=9) А/мм 2 , (Delta t-?)

Решение задачи:

Рассмотрим цилиндрический медный стержень некоторой длины (L) и площадью поперечного сечения (S). В таком случае массу этого стержня (m) и сопротивление можно (R) можно найти по таким формулам:

Здесь (
ho) — плотность меди, равная 8900 кг/м 3 , (
ho _<эл>) — удельное электрическое сопротивление меди, равное 17 нОм·м.

Запишем закон сохранения энергии в виде такого равенства:

В этом равенстве (Q_1) — количество теплоты, выделившееся в медном стержне при протекании через него электрического тока в течение времени ( au), (Q_2) — количество теплоты, необходимое для увеличения температуры медного стержня на величину (Delta t). Если расписать величины (Q_1) и (Q_2) по известным формулам, то получим:

Удельная теплоемкость меди (c) равна 380 Дж/(кг·°C)

Сила тока (I) связана с плотностью тока (j) и площадью поперечного сечения (S) по такой формуле:

Подставим выражения (1), (2) и (4) в формулу (3):

Откуда искомое изменение температуры (Delta t) равно:

Численный ответ равен:

Ответ: 0,2 °C.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

«>