Помогите разобраться!

Сообщение №760 от andrej163 25 февраля 2007 г. 16:07
Тема: Помогите разобраться!

Помогите разобраться с задачами на энергию.
1 проверьте, а 4 не понимаю как решать(вернее не до конца)
№1 В герметичном сосуде с водой в условиях теплового равновесия плавает кусок льда массой 0,1кг, в который вмёрзла свинцовая дробинка массой 5г. Какое количество теплоты надо затратить, чтобы дробинка начала тонуть?
вот моё решение(по-мойму я не туда полез)
вес тела равен 1,05 Н
объём тела равен 146,5 см3
сила архимеда равна 1,465 Н
лишняя сила выталкивания равна 1,465-1,05=0,415 Н
значит масса льда которая должна растаять равна
0,415/10=0,0415 кг
Q=340000*0,0415=14110 Дж
так? надо было решать

следующие как толком решать не знаю
№2 В первом сосуде находится 5 л воды при температуре 60 градусов, во втором - 1л воды при температуре 20 гр. Часть воды перелили из первого сосуда во второй. После установления теплового равновесия из второго сосуда в первый отлили столько же воды, сколько в первом случае. После этого температура воды в первом сосуде понизилась на 1 гр. Сколько воды переливали из сосуда в сосуд? Сосуды теплоизолированы, их теплоёмкостями пренебречь.

№3 30 г льда при -25 гр. опущено в медный калориметр массой 800 г, в котором содержится 400 г воды при 20 гр. Определить равновесное состояние. ( я не понимаю что вообще хотят? может вы подскажите)

№4 Два свинцовых шара с массами m и 2m двигались навстречу друг другу со скоростями, отличающимися в 2 раза (большая скорость у шара массы m) Найти эти скорости, если известно, что в результате неупругово удара шары остановились, и их температура повысилась на 1 гр.

№5 Одинаковое ли количество теплоты необходимо для нагревания газа до одной и той же температуры в сосуде, прикрытом поршнем, если
1) поршень не перемещается
2) поршень легко подвижный?
Люди, помогите решить! 15 штук решил, а эти пока остались!


Отклики на это сообщение:

> Помогите разобраться с задачами на энергию.
> 1 проверьте, а 4 не понимаю как решать(вернее не до конца)

> №4 Два свинцовых шара с массами m и 2m двигались навстречу друг другу со скоростями, отличающимися в 2 раза (большая скорость у шара массы m) Найти эти скорости, если известно, что в результате неупругово удара шары остановились, и их температура повысилась на 1 гр.

Пусть М=2m - масса большого шара, V - его скорость. Тогда:

(3/2)*M*V^2=C*(3/2)*M*dT

V=√C=√140=12 м/с


> > Помогите разобраться с задачами на энергию.
> > 1 проверьте, а 4 не понимаю как решать(вернее не до конца)

> > №4 Два свинцовых шара с массами m и 2m двигались навстречу друг другу со скоростями, отличающимися в 2 раза (большая скорость у шара массы m) Найти эти скорости, если известно, что в результате неупругово удара шары остановились, и их температура повысилась на 1 гр.

> Пусть М=2m - масса большого шара, V - его скорость. Тогда:

> (3/2)*M*V^2=C*(3/2)*M*dT

> V=√C=√140=12 м/с

Я не понимаю вашего решения! Пожалуйста объясните поподробнее.
Почему умножаем на 3/2; что такое С и dT????


> > > Помогите разобраться с задачами на энергию.
> > > 1 проверьте, а 4 не понимаю как решать(вернее не до конца)

> > > №4 Два свинцовых шара с массами m и 2m двигались навстречу друг другу со скоростями, отличающимися в 2 раза (большая скорость у шара массы m) Найти эти скорости, если известно, что в результате неупругово удара шары остановились, и их температура повысилась на 1 гр.

> > Пусть М=2m - масса большого шара, V - его скорость. Тогда:

> > (3/2)*M*V^2=C*(3/2)*M*dT

> > V=√C=√140=12 м/с

> Я не понимаю вашего решения! Пожалуйста объясните поподробнее.
> Почему умножаем на 3/2; что такое С и dT????

Скорость малого шарика 2V, его масса М/2.
Суммарная кин. энергия равна выделяемой при столкновении в тепловой форме.

Ек = M*V2/2 + M*V2 = (3/2)*M*V2
Ет = C*(3/2)*M*dT,

где С - уд.теплоемкость свинца (140 Дж/кг*К),
(3/2)*M - масса двух шаров,
dT = 1 К - повышение температуры на 1 град.

Приравниваем Ек=Ет, сокращаем массу, и получаем ответ.


> > > > Помогите разобраться с задачами на энергию.
> > > > 1 проверьте, а 4 не понимаю как решать(вернее не до конца)

> > > > №4 Два свинцовых шара с массами m и 2m двигались навстречу друг другу со скоростями, отличающимися в 2 раза (большая скорость у шара массы m) Найти эти скорости, если известно, что в результате неупругово удара шары остановились, и их температура повысилась на 1 гр.

> > > Пусть М=2m - масса большого шара, V - его скорость. Тогда:

> > > (3/2)*M*V^2=C*(3/2)*M*dT

> > > V=√C=√140=12 м/с

> > Я не понимаю вашего решения! Пожалуйста объясните поподробнее.
> > Почему умножаем на 3/2; что такое С и dT????

> Скорость малого шарика 2V, его масса М/2.
> Суммарная кин. энергия равна выделяемой при столкновении в тепловой форме.

> Ек = M*V2/2 + M*V2 = (3/2)*M*V2
> Ет = C*(3/2)*M*dT,

> где С - уд.теплоемкость свинца (140 Дж/кг*К),
> (3/2)*M - масса двух шаров,
> dT = 1 К - повышение температуры на 1 град.

> Приравниваем Ек=Ет, сокращаем массу, и получаем ответ.

Спасибо огромное, теперь всё ясно!
А другие не знаете как?


> Спасибо огромное, теперь всё ясно!

Пожалуйста!

> А другие не знаете как?

Давайте попробуем вместе порешать.

№3 30 г льда при -25 гр. опущено в медный калориметр массой 800 г, в котором содержится 400 г воды при 20 гр. Определить равновесное состояние. ( я не понимаю что вообще хотят? может вы подскажите)

В равновесном состоянии температура всех составляющих системы одинакова. Значит, лед нагреется (и, возможно, растает), а вода охладится (и, возможно, замерзнет:)), а медный калориметр охладится. Но, в конце концов, температура везде будет одинакова. Нужно выписать 3 уравнения (для льда, воды и меди), и найти эту общую температуру Т.

№5 Одинаковое ли количество теплоты необходимо для нагревания газа до одной и той же температуры в сосуде, прикрытом поршнем, если
1) поршень не перемещается
2) поршень легко подвижный?

Считаем газ идеальным. В первом случае теплота расходуется только на увеличение внутр. энергии газа (которая зависит только от Т). Во втором случае нужно не только увеличить внутр. энергии газа, но и совершить работу по поднятию поршня. Значит, во втором случае нужно израсходовать больше теплоты.


№3 30 г льда при -25 гр. опущено в медный калориметр массой 800 г, в котором содержится 400 г воды при 20 гр. Определить равновесное состояние. ( я не понимаю что вообще хотят? может вы подскажите)

> В равновесном состоянии температура всех составляющих системы одинакова. Значит, лед нагреется (и, возможно, растает), а вода охладится (и, возможно, замерзнет:)), а медный калориметр охладится. Но, в конце концов, температура везде будет одинакова. Нужно выписать 3 уравнения (для льда, воды и меди), и найти эту общую температуру Т.

Это понятно, но как узнать какая будет температура?(положительная, отрицательная или вообще ноль)
для положительной я посчитал
наверное так:
энергия для льда
Q1=c1m1(0+25)+λ1m1+c1m1(t-0)
для свинца
Q2=c2m2(20-t)
для воды
Q3=c3m3(20-t)
если подставить получится 12 градусов!
так решать как бы в 3 случая? вот первый, потом Т-отрицательное, и 3 Т=0
как думаете, так надо действовать?

> №5 Одинаковое ли количество теплоты необходимо для нагревания газа до одной и той же температуры в сосуде, прикрытом поршнем, если
> 1) поршень не перемещается
> 2) поршень легко подвижный?

> Считаем газ идеальным. В первом случае теплота расходуется только на увеличение внутр. энергии газа (которая зависит только от Т). Во втором случае нужно не только увеличить внутр. энергии газа, но и совершить работу по поднятию поршня. Значит, во втором случае нужно израсходовать больше теплоты.
Ясно, спасибо!


> №3 30 г льда при -25 гр. опущено в медный калориметр массой 800 г, в котором содержится 400 г воды при 20 гр. Определить равновесное состояние. ( я не понимаю что вообще хотят? может вы подскажите)

> > В равновесном состоянии температура всех составляющих системы одинакова. Значит, лед нагреется (и, возможно, растает), а вода охладится (и, возможно, замерзнет:)), а медный калориметр охладится. Но, в конце концов, температура везде будет одинакова. Нужно выписать 3 уравнения (для льда, воды и меди), и найти эту общую температуру Т.

> Это понятно, но как узнать какая будет температура?(положительная, отрицательная или вообще ноль)
> для положительной я посчитал
> наверное так:
> энергия для льда
> Q1=c1m1(0+25)+λ1m1+c1m1(t-0)
> для свинца
> Q2=c2m2(20-t)
> для воды
> Q3=c3m3(20-t)
> если подставить получится 12 градусов!
> так решать как бы в 3 случая? вот первый, потом Т-отрицательное, и 3 Т=0
> как думаете, так надо действовать?

Я так понимаю, что Вы нашли 12 градусов из балланса теплот Q1=Q2+Q3. Тогда Вы решили правильно. Если бы Т была отрицательной или 0, то Вы бы не получили "физически правильного" ответа.


> > №3 30 г льда при -25 гр. опущено в медный калориметр массой 800 г, в котором содержится 400 г воды при 20 гр. Определить равновесное состояние. ( я не понимаю что вообще хотят? может вы подскажите)

> > > В равновесном состоянии температура всех составляющих системы одинакова. Значит, лед нагреется (и, возможно, растает), а вода охладится (и, возможно, замерзнет:)), а медный калориметр охладится. Но, в конце концов, температура везде будет одинакова. Нужно выписать 3 уравнения (для льда, воды и меди), и найти эту общую температуру Т.

> > Это понятно, но как узнать какая будет температура?(положительная, отрицательная или вообще ноль)
> > для положительной я посчитал
> > наверное так:
> > энергия для льда
> > Q1=c1m1(0+25)+λ1m1+c1m1(t-0)
> > для свинца
> > Q2=c2m2(20-t)
> > для воды
> > Q3=c3m3(20-t)
> > если подставить получится 12 градусов!
> > так решать как бы в 3 случая? вот первый, потом Т-отрицательное, и 3 Т=0
> > как думаете, так надо действовать?

> Я так понимаю, что Вы нашли 12 градусов из балланса теплот Q1=Q2+Q3. Тогда Вы решили правильно. Если бы Т была отрицательной или 0, то Вы бы не получили "физически правильного" ответа.

Да я получил из этого баланса. Так скажиите, пожалуйста, это всё???
Довайте разберём оставшиеся задания! Первое, каторое у меня решено, оно правильное??? Жду ответа!


> > №3 30 г льда при -25 гр. опущено в медный калориметр массой 800 г, в котором содержится 400 г воды при 20 гр. Определить равновесное состояние. ( я не понимаю что вообще хотят? может вы подскажите)

> > > В равновесном состоянии температура всех составляющих системы одинакова. Значит, лед нагреется (и, возможно, растает), а вода охладится (и, возможно, замерзнет:)), а медный калориметр охладится. Но, в конце концов, температура везде будет одинакова. Нужно выписать 3 уравнения (для льда, воды и меди), и найти эту общую температуру Т.

> > Это понятно, но как узнать какая будет температура?(положительная, отрицательная или вообще ноль)
> > для положительной я посчитал
> > наверное так:
> > энергия для льда
> > Q1=c1m1(0+25)+λ1m1+c1m1(t-0)
> > для свинца
> > Q2=c2m2(20-t)
> > для воды
> > Q3=c3m3(20-t)
> > если подставить получится 12 градусов!
> > так решать как бы в 3 случая? вот первый, потом Т-отрицательное, и 3 Т=0
> > как думаете, так надо действовать?

> Я так понимаю, что Вы нашли 12 градусов из балланса теплот Q1=Q2+Q3. Тогда Вы решили правильно. Если бы Т была отрицательной или 0, то Вы бы не получили "физически правильного" ответа.

Ответ: 13,6грдусов.
Я вместо меди вначале взял свинец! Совсем мозги вышибло!


> Помогите разобраться с задачами на энергию.
> 1 проверьте, а 4 не понимаю как решать(вернее не до конца)
> №1 В герметичном сосуде с водой в условиях теплового равновесия плавает кусок льда массой 0,1кг, в который вмёрзла свинцовая дробинка массой 5г. Какое количество теплоты надо затратить, чтобы дробинка начала тонуть?
> вот моё решение(по-мойму я не туда полез)
> вес тела равен 1,05 Н
> объём тела равен 146,5 см3
> сила архимеда равна 1,465 Н
> лишняя сила выталкивания равна 1,465-1,05=0,415 Н
> значит масса льда которая должна растаять равна
> 0,415/10=0,0415 кг
> Q=340000*0,0415=14110 Дж
> так? надо было решать

> следующие как толком решать не знаю
> №2 В первом сосуде находится 5 л воды при температуре 60 градусов, во втором - 1л воды при температуре 20 гр. Часть воды перелили из первого сосуда во второй. После установления теплового равновесия из второго сосуда в первый отлили столько же воды, сколько в первом случае. После этого температура воды в первом сосуде понизилась на 1 гр. Сколько воды переливали из сосуда в сосуд? Сосуды теплоизолированы, их теплоёмкостями пренебречь.

> №3 30 г льда при -25 гр. опущено в медный калориметр массой 800 г, в котором содержится 400 г воды при 20 гр. Определить равновесное состояние. ( я не понимаю что вообще хотят? может вы подскажите)

> №4 Два свинцовых шара с массами m и 2m двигались навстречу друг другу со скоростями, отличающимися в 2 раза (большая скорость у шара массы m) Найти эти скорости, если известно, что в результате неупругово удара шары остановились, и их температура повысилась на 1 гр.

> №5 Одинаковое ли количество теплоты необходимо для нагревания газа до одной и той же температуры в сосуде, прикрытом поршнем, если
> 1) поршень не перемещается
> 2) поршень легко подвижный?

1) поршень не перемещается-значит V=const
2) поршень легко подвижный-значит р=const,но работа при этом НЕ выполняется,
т.к. поршень легко подвижный, но посколько молярные теплоёмкости газа,
Cp=Cv+R,
то во втором случае больше
> Люди, помогите решить! 15 штук решил, а эти пока остались!


> > №5 Одинаковое ли количество теплоты необходимо для нагревания газа до одной и той же температуры в сосуде, прикрытом поршнем, если
> > 1) поршень не перемещается
> > 2) поршень легко подвижный?

> 1) поршень не перемещается-значит V=const
> 2) поршень легко подвижный-значит р=const,но работа при этом НЕ выполняется,
> т.к. поршень легко подвижный, но посколько молярные теплоёмкости газа,
> Cp=Cv+R,
> то во втором случае больше

По поводу работы - сильное утверждение. Если она Не выполняется, почему,
по-Вашему, Cp>Cv?


> > > №5 Одинаковое ли количество теплоты необходимо для нагревания газа до одной и той же температуры в сосуде, прикрытом поршнем, если
> > > 1) поршень не перемещается
> > > 2) поршень легко подвижный?

> > 1) поршень не перемещается-значит V=const
> > 2) поршень легко подвижный-значит р=const,но работа при этом НЕ выполняется,
> > т.к. поршень легко подвижный, но посколько молярные теплоёмкости газа,
> > Cp=Cv+R,
> > то во втором случае больше

> По поводу работы - сильное утверждение. Если она Не выполняется, почему,
> по-Вашему, Cp>Cv?

Я не утверждал,что работа ВООБЩЕ не выполняется,она идет на расширение газа,
т.е. на увеличение его внутренней энергии,а поршень только замыкает газ.
По моему так дидактически более понятно ученику. Хотя это,наверное, спорно.
Надо спросить у него.


> > > > №5 Одинаковое ли количество теплоты необходимо для нагревания газа до одной и той же температуры в сосуде, прикрытом поршнем, если
> > > > 1) поршень не перемещается
> > > > 2) поршень легко подвижный?

> > > 1) поршень не перемещается-значит V=const
> > > 2) поршень легко подвижный-значит р=const,но работа при этом НЕ выполняется,
> > > т.к. поршень легко подвижный, но посколько молярные теплоёмкости газа,
> > > Cp=Cv+R,
> > > то во втором случае больше

> > По поводу работы - сильное утверждение. Если она Не выполняется, почему,
> > по-Вашему, Cp>Cv?

> Я не утверждал,что работа ВООБЩЕ не выполняется,она идет на расширение газа,
> т.е. на увеличение его внутренней энергии,а поршень только замыкает газ.
> По моему так дидактически более понятно ученику. Хотя это,наверное, спорно.
> Надо спросить у него.

Ваше утверждение не вполне корректно. Внутренняя энергия идеального газа зависит только от температуры и НЕ зависит от того, греется он при постоянном объеме или давлении. Лишняя теплота идет именно на совершение работы - если поршень обеспечивает режим P=const, то, следовательно, на него действует некая сила, компенсирующая давления нагреваемого газа (это может быть его вес, или давление другого газа с другой стороны, или пружина, или...). Газ совершает работу как раз ПОРОТИВ этой силы.
Повторю, "лишнее" тепло идет на работу и только на работу, но никак не на внутреннюю энергию газа.


> > > > > №5 Одинаковое ли количество теплоты необходимо для нагревания газа до одной и той же температуры в сосуде, прикрытом поршнем, если
> > > > > 1) поршень не перемещается
> > > > > 2) поршень легко подвижный?

> > > > 1) поршень не перемещается-значит V=const
> > > > 2) поршень легко подвижный-значит р=const,но работа при этом НЕ выполняется,
> > > > т.к. поршень легко подвижный, но посколько молярные теплоёмкости газа,
> > > > Cp=Cv+R,
> > > > то во втором случае больше

> > > По поводу работы - сильное утверждение. Если она Не выполняется, почему,
> > > по-Вашему, Cp>Cv?

> > Я не утверждал,что работа ВООБЩЕ не выполняется,она идет на расширение газа,
> > т.е. на увеличение его внутренней энергии,а поршень только замыкает газ.
> > По моему так дидактически более понятно ученику. Хотя это,наверное, спорно.
> > Надо спросить у него.

> Ваше утверждение не вполне корректно. Внутренняя энергия идеального газа зависит только от температуры и НЕ зависит от того, греется он при постоянном объеме или давлении. Лишняя теплота идет именно на совершение работы - если поршень обеспечивает режим P=const, то, следовательно, на него действует некая сила, компенсирующая давления нагреваемого газа (это может быть его вес, или давление другого газа с другой стороны, или пружина, или...). Газ совершает работу как раз ПОРОТИВ этой силы.
> Повторю, "лишнее" тепло идет на работу и только на работу, но никак не на внутреннюю энергию газа.

Принято,спасибо.


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100