1) Находясь на самоизоляции, семья решила организовать чаепитие. Для получения кипятка стальной чайник массой 800 г заполнили водой. Объем чайника составляет 1,5 л. Начальная температура воды 20°С. Определите, какое количество теплоты было затрачено при этом. Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг·°С, стали 500 Дж/кг·°С.
2) Для приготовления чая в фарфоровую чашку массой 100 г при комнатной температуре 20°С перелили полученный кипяток. Добавили 50 г молока температуры 10°С. Объем чашки 250 мл. Определите конечную температуру чая. Удельная теплоемкость фарфора 1100 Дж/кг·°С, молока 3940 Дж/кг·°С. (ответ округлите до сотых).
Воздух на морозе сжимается, то есть становится плотнее. Давление внутри бутылки упало и ее стенки втянулись во внутрь. А когда бутылку вновь принесли в комнату, воздух согрелся внутри бутылки и расширился. Давление нормализовалось и расперло стенки в первоначальное положение, как было до мороза.
То же самое происходит и с воздушными шариками. Они скукоживаются на морозе, как будто сдуваются. А когда попадают в тёплое помещение расправляются и надуваются обратно.
Согласно первому началу термодинамики в изобарном процессе внешнее тепло идет на совершение газом работы и увеличение его внутренней энергии:
Q=\Delta U плюс A.
В изохорном процессе газ не совершает работы, значит, ему нужно передать меньшее количество теплоты для нагрева.
Внутренняя энергия идеального газа связана с температурой соотношением
{U} = дробь, числитель — 3, знаменатель — 2 \nu R T.
Таким образом, приращение внутренней энергии зависит только от изменения температуры газа. В обоих процессах тепература изменяется на одинаковую величину, значит, приращение внутренней энергии не изменится.
ответ: 13.