Уравнение теплового баланса задачи 8 класс

Задачи на уравнение теплового баланса – 8 класс

Задачи на уравнение теплового баланса – 8 класс

1.Мальчик наполнил стакан на ¾ кипятком и дополнил его холодной водой. Определите, какая установилась температура воды, если температура холодной воды равна 20°С. Теплоемкость стакана и потери тепла не учитывайте.

t1г = 100 °С
t1х = 20 °С

Составим уравнение теплового баланса. В теплообмене участвуют два тела – холодная и горячая вода. Значит
Qг + Qх = 0

Заметим, что в условии задачи нет данных для массы тел. Однако известно, что стакан заполнен на ¾ кипятком. Значит,
Vг = ¾V, тогда Vх = ¼V.
Поэтому mг = ¾Vρ и mх = ¼Vρ.

Из уравнения теплового баланса имеем: cmх(t2cм – t1х ) = — cmг(t2cм – t1г )
¼Vρc (t2cм – t1х ) = ¾Vρcв (t1г — t2cм).

Откуда (t2cм – t1х ) = 3 ( t1г — t2cм)
4t2cм = 3t1г + t1х

2.В алюминиевый калориметр массой 140 г налили 250 г воды при температуре 15 °С. После того как брусок из свинца массой 100 г, нагретый до 100 °С, поместили в калориметр с водой, там установилась температура 16 °С. Составьте уравнение теплового баланса и определите удельную теплоемкость свинца. В алюминиевый калориметр массой 140 г налили 250 г воды при температуре 15 °С. После того как брусок из свинца массой 100 г, нагретый до 100 °С, поместили в калориметр с водой, там установилась температура 16 °С. Составьте уравнение теплового баланса и определите удельную теплоемкость свинца.

mk = 140 г
mв = 250 г
mс = 100 г
t1к = t1в = 15 °С
t1с = 100 °С
t2см = 16 °С

В теплообмене участвуют три тела. Значит,
Qk + Qв + Qc = 0 — уравнение теплового баланса.

Qk = ckmk(t2см — t1k) — количество теплоты, полученное калориметром.

Qв = cвmв(t2см — t1в) — количество теплоты, полученное водой.

Qс = cсmс(t2см — t1с) — количество теплоты, отданное свинцовым бруском

Анализ формул показывает необходимость выяснить из справочных таблиц «Тепловые свойства веществ» удельные теплоемкости воды и алюминия.

Из уравнения теплового баланса имеем:
Qc = -(Qk + Qв)

3.Сколько нужно смешать горячей воды, имеющей температуру 80 °С, и холодной, имеющей температуру 20 °С, чтобы получить 60 кг воды с температурой 40 °С.

m = 60 кг
t1г = 80 °С
t1х = 20 °С
t2см = 40 °С

Анализ условия задачи показывает. что в теплообмене участвуют два тела. Поэтому уравнение теплового баланса имеет следующий вид:
Qх + Qг = 0

Qх = cmх(t2см — t1х) — количество теплоты, полученное холодной водой.

Qг = cmг(t2см — t1г) — количество теплоты, отданное горячей водой.

Тогда cmх(t2см — t1х) + cmг(t2см — t1г) = 0

Упростим уравнение поделив левую и правую части уравнения на с
mх(t2см — t1х) + mг(t2см — t1г) = 0

Известно, что необходимо получить 60 кг воды, значит:
mх + mг = m

Откуда mх = m — mг

Поэтому (m — mг)(t2см — t1х) + mг(t2см — t1г) = 0

m t2см — mt1х — mг t2см + mг t1х + mг t2см — mг t1г = 0

Уравнение теплового баланса задачи 8 класс

Репетитор
по физике

Репетитор
по физике

Репетитор
по алгебре

Репетитор
по физике

Задачи на определение температуры смеси
(Задачи на уравнение теплового баланса) .

Задача 1. (Температура смеси)
Смешали \(m_<хол>=1 кг \) холодной воды при температуре \(t_<хол>=10^0C \) и горячую воду при температуре \(t_<гор>=90^0C .\) Температура смеси при этом оказалась равна \(\ 50^0 C . \)
Какова масса горячей воды?
Показать ответ Показать решение Видеорешение

Составим уравнение теплового баланса:

Разделим на \(40\) обе части уравнения:

Разделим на \(c \) обе части уравнения:

Задача 2. (Температура смеси)
Смешали \(m_х=1 кг \) холодной воды при температуре \(t_х=10^0C \) и горячую воду при температуре \(t_г=90^0C .\) Температура смеси при этом оказалась равна \(\Theta=50^0 C . \)
Какова масса горячей воды?
Показать ответ Показать решение Видеорешение

Составим уравнение теплового баланса:

Задача 3. (Температура смеси)
Смешали \(m_1=2 кг \) холодной воды при температуре \(t_1=5^0C \) и горячую воду при температуре \(t_2=95^0C .\) Температура смеси при этом оказалась равна \(\Theta=80^0 C . \)
Какова масса горячей воды?
Показать ответ Показать решение Видеорешение

Разноуровневые задачи по физике в для 8 класса по «Уравнение теплового баланса»

Уравнение теплового баланса

1. В воду массой 1 кг, температура которой 10 о С, вливают кипяток массой 800 г. Какова конечная температура воды?
2. В сосуд с холодной водой опустили три бруска (чугунный, медный и свинцовый), имеющие одинаковую массу и нагретые до одной же температуры. Одинакова ли температура брусков после охлаждения? Одинаковое ли количество теплоты бруски отдали воде?
3. В воду массой 300 г, температура которой 10 о С, опустили нагретые в кипящей воде металлические гири общей массой 1 кг. Температура воды повысилась на 21 о С. Из какого материала изготовлены гири?

Просмотр содержимого документа
«Разноуровневые задачи по физике в для 8 класса по «Уравнение теплового баланса»»

Уравнение теплового баланса

В воду массой 1 кг, температура которой 10 о С, вливают кипяток массой 800 г. Какова конечная температура воды?

В сосуд с холодной водой опустили три бруска (чугунный, медный и свинцовый), имеющие одинаковую массу и нагретые до одной же температуры. Одинакова ли температура брусков после охлаждения? Одинаковое ли количество теплоты бруски отдали воде?

В воду массой 300 г, температура которой 10 о С, опустили нагретые в кипящей воде металлические гири общей массой 1 кг. Температура воды повысилась на 21 о С. Из какого материала изготовлены гири?

В калориметре находилась жидкость массой 100 г при температуре

25 о С. В неё опустили шар массой 100 г, температура которого 75 о С. После этого в калориметре установилась температура 30 о С. В о сколько раз удельная теплоёмкость жидкости больше удельной теплоёмкости материала шара?

5. Свинцовый шар падает с высоты 30 м на стальную плиту. На сколько градусов температура шара после удара превысит начальную, если

50 % механической энергии переходит во внутреннюю энергию шара?

6. В калориметре поочерёдно нагревают различные жидкости с помощью одного и того же электронагревателя. Графики зависимости температуры t от времени  представлен на рисунке. Известно, что в первом опыте калориметр содержал воду массой 1 кг, во втором другое количество воды, в третьем – некоторую жидкость массой 3 кг. Какова была масса воды во втором опыте? С какой жидкостью могли проводить третий опыт?

7. Нагреватель мощностью 50 кВт повышает температуру воды, протекающей со скоростью 1 м/с по трубе диаметром 2 см, с 15 до 35 о С. Какая часть количества теплоты, выделяемого нагревателем, передаётся среде?

8. В калориметр с водой перенесли из кипятка металлический шарик, в результате чего температура в калориметре поднялась с 20 до 40 о С. Какой станет температура в калориметре после переноса из кипятка второго такого же шарика? Третьего? Сколько таких шариков надо перенести, чтобы температура в калориметре стала равной 90 о С?