«Тепловые явления».
1. Температура тела зависит от... а) ...количества в нем молекул. б) ...скорости движения частиц, из которых состоит тело. в) ...их размеров. г) ...расположения молекул в теле.
2.Внутренней энергией тела называют …. а) Энергию теплового движения частиц тела. б) Кинетическую и потенциальную энергию всех частиц тела. в) Энергию их взаимодействия.
3. Удельная теплота сгорания топлива показывает... а) ...какое количество теплоты можно получить от разных видов топлива. б) ...сколько энергии выделяет топливо при полном сгорании.
в) ...какое количество теплоты выделится при полном сгорании 1 кг данного вида топлива.
4. Внутренняя энергия при конвекции... а) ...передается при взаимодействии молекул.
б) ...переносится струями жидкости или газа, в) ...рас вследствие излучения нагретыми сдоями жидкости или газа.
5. Два изменения внутренней энергии газа. а) Теплопередача. б) Приведение газа в движение. в) Подъем его на некоторую высоту. г) Совершение газом или над ним работы.
6. Вычислите количество теплоты, необходимое для повышения температуры стальной заготовки на 200 °С. Ее масса 35 кг. (удельная теплоёмкость стали 500Дж/кг град)
7. Цинковое ведро с 5 л воды, нагретое до 50 °С, остудили до 10 °С. Сколько теплоты выделилось при этом? Масса ведра 250 г. (удельная теплоёмкость цинка 380Дж/кг град, удельная теплоёмкость воды 4200Дж/кг град )
8. Для нагревания свинцового шара на 20 °С израсходовано 1400 Дж энергии. Какова масса шара? ( удельная теплоёмкость свинца 140Дж/кг град).
9. Определите удельную теплоту сгорания сухих дров, если известно, что при полном сгорании 8 кг дров выделилось количество теплоты, равное 8 • 107 Дж.
10.Какое количество воды можно нагреть на 40°С теплом, выделившимся при полном сгорании 10 г керосина?( удельная теплоёмкость воды 4200Дж/кг град, удельная теплота сгорания керосина 46 000 000Дж/кг)?
Экологическая проблема использования тепловых машин состоит в том, что выбросы тепловой энергии неизбежно ведут к нагреванию окружающих предметов, в том числе атмосферы. Ученые давно бьются над проблемой таяния ледников и повышения уровня Мирового океана, считая основным фактором влияния деятельность человека. Изменения в природе приведут к перемене условий нашей жизни.
Где же применяются тепловые двигатели?
Автомобили, работающие на двигателях внутреннего сгорания, тепловозы, ходящие по железным дорогам, пароходы - по водным траекториям, ракетные двигатели - везде применяются тепловые двигатели в той или иной вариации.
Какие же экологические проблемы возникают , в связи с использованием тепловых машин?
1. Выбросы вредных веществ в атмосферу.
Во-первых, при сжигании угля и нефти в атмосферу выделяются азотные и серные соединения, губительные для человека. Во-вторых, в процессах используется атмосферный кислород, содержание которого в воздухе из-за этого падает.
2. Тепловое зарязнение .
Производство механической и электрической энергии не может осуществляться без отвода в окружающую среду значительных количеств теплоты, что не может не приводить к увеличению средней температуры на планете.
=> 3. "Парниковый эффект" (за счет увеличения концентрации углекислого газа в атмосфере) Смотри приложение.
4. На атомных электростанциях иная экологическая проблема использования тепловых машин - безопасность и захоронение радиоактивных отходов.
Пути решения
1. Чтобы снизить энергопотребление, следует повысить КПД двигателя для проведения одной и той же работы =>
2. Переход к энергосберегающим технологиям
3. Внедрение их в промышленность
Задача 1.
Дано:
Спирт
m = 2 кг
t₁ = 20°С
t₂ = 40°C
c = 2500 Дж / кг × °С
Найти: Q
Q = cm(t₂ - t₁)
Q = (2500 Дж / кг × °С) × 2 кг × (40°C - 20°С) = 100 000 Дж
ответ: 100 000 Дж
Задача 2.
Дано:
Спирт
m = 200 г
q = 29 × 10^6 Дж/кг
СИ:
m = 0,2 кг
Найти: Q
Q = qm
Q = (29 × 10^6 Дж/кг) × 0,2 кг = 5,8 × 10^6 Дж
ответ: 5,8 × 10^6 Дж
Задача 3.
Дано:
Вода
m = 10 кг
t₁ = 20°С
t₂ = 100°С
с = 4200 Дж/кг × °С
L = 2 258 000 Дж/кг
Найти: Q
Q = Q₁ + Q₂
Q₁ = cm(t₂ - t₁)
Q₂ = Lm
Q₁ = (4200 Дж/кг × °С) × 10 кг × (100°С - 20°С) = 3 360 000 Дж
Q₂ = 2 258 000 Дж/кг × 10 кг = 22 580 000 Дж
Q = 22 580 000 Дж + 3 360 000 Дж = 25 940 000 Дж
ответ: 25 940 000 Дж.