Формула за топлина Промяна на състоянието Топлопренос

Примерни въпроси и формули за топлина, промени в агрегатното състояние, топлопренос, принцип на Блек

Топлина на топене

1. Топлината на топене на водата е 80 кал/грам. Това означава….

A. Необходими са 80 калории, за да се повиши температурата на 1 грам вода с 1 градус
Б. Необходими са 80 калории, за да се превърне 1 грам вода напълно в пара.
C. Необходими са 80 калории, за да се поддържа температурата на 1 грам вода.
Г. Необходими са 80 калории, за да се превърне 1 грам лед напълно във вода.

Дискусия
Верният отговор е Д.

Промяна на формата

2.
Вижте графиката на резултатите от следния експеримент!

2 кг вода с температура 60^oC ще се изпари. Ако топлината на водната пара е 2,27 x 10⁶ J/kg, специфична топлина на водата 4200 J/(kg ^oC) и налягането на въздуха е 76 cmHg, тогава топлината, необходима за процеса BC, е….

А. 336 килоджаула
Б. 4540 килоджаула
C. 4876 килоджаула
D. 5212 килоджаула

Дискусия
Известно е, че:
Маса на водата (m) = 2 kg
Температура на водата (T) = 60^oC
Топлина на водната пара (L)_V) = 2,27 x 10⁶ Дж/кг
Специфична топлина на водата (c) = 4200 J/(kg ^oC)
Атмосферно налягане (P) = 76 cmHg
Въпрос: Необходима топлина за процеса на BC
Отговор:
Процес AB = Водата се нагрява от температура 60^oC до 100^oC. В този процес се използва топлина за повишаване на температурата на водата. Топлината се изчислява по формулата: Q = mc ΔT
Процес BC = Водата се изпарява. В този процес топлината не се използва за повишаване на температурата, а за изпаряване на водата. Топлината се изчислява по формулата: Q = m L_V
Процес C- = Парата се нагрява. В този процес се използва топлина за повишаване на температурата на парата. Топлината се изчислява по формулата: Q = mc ΔT.
Така че, ако температурата на водата се промени, използваната формула за топлина е Q = mc ΔT, ако формата на водата се промени, използваната формула за топлина е Q = m L_V.

Необходима топлина за процеса на BC:
Q = m L_V
Q = (2 кг)(2,27 x 10⁶ Дж/кг)
Q = 4,54 x 10⁶ джаул
Q = 4.540.000 джаула
Q = 4 540 килоджаула
Верният отговор е Б.

3. Следните групи промени в агрегатното състояние освобождават топлина:
А. Замръзване, кондензация, сублимация
Б. Топене, изпаряване, кристализация
C. Топене, изпаряване, кондензация
Г. Замразяване, изпаряване, сублимиране
Дискусия
Като цяло има два вида промени в състоянието, а именно промени в състоянието, които абсорбират топлина, и промени в състоянието, които освобождават/отделят топлина.
При промяна на състоянието, която абсорбира топлина, обектът абсорбира топлина, докато топлината в обекта се увеличи, след което състоянието на обекта се променя. При промяна на състоянието, която освобождава топлина, обектът освобождава топлина, докато топлината в обекта намалее, след което състоянието на обекта се променя.
Ако даден обект абсорбира топлина, състоянието му се променя от твърдо в течно и после в газообразно.
Ако даден обект отдели топлина, тогава състоянието му се променя от газообразно в течно и в твърдо състояние.

Обърнете внимание на отговора на горния въпрос.
Замръзване = преминаване на течно в твърдо състояние (с отделяне на топлина)
Кондензация = преминаване на състоянието на обекта от газообразно в течно (с отделяне на топлина)
Сублимация = преминаване на състоянието на обекта от газообразно в твърдо (с отделяне на топлина)
Топене = преминаване на твърдо в течно състояние (абсорбиране на топлина)
Изпаряване = агрегатното състояние на обекта се променя от течност в газ (абсорбира топлина)
Кристализация = преминаване на твърдо състояние в газообразно (абсорбиране на топлина)
Верният отговор е А.

Топлопренос

4. Стъклен прозорец е с дебелина 8 мм и площ 1 м²²Ако температурата на въздуха навън е 30^oC и през 20^oC, а топлопроводимостта на стъклото е 0,8 W/m^oC, тогава количеството енергия, което преминава през стъклото за 1 час, е… мегаджаула
А. 360
Б. 36
В. 6
D. 3,6
Дискусия
Известно е, че:
Дебелина на стъклото (l) = 8 мм = 8 / 1000 = 0,008 м
Площ на стъклото (A) = 1 м²²
Температурна разлика (ΔT) = 30^oС–20^oC = 10^oC
Топлопроводимост на стъклото (k) = 0,8 W/m^oC
Времеви интервал (t) = 1 час = 60 (60 секунди) = 3600 секунди
Въпрос: Количеството енергия, което преминава през стъклото за 1 час
Отговор:
Формулата за скоростта на топлопреминаване чрез топлопроводимост:

Количеството енергия, преминаващо през стъклото за 1 час:

Верният отговор е Д.

5. Метален прът е дълъг 1 м. Единият край се нагрява при постоянна температура от 150^oC, докато другият край се поддържа на стайна температура, а именно 30^oC. Температурата на частта от пръчката, която е на 30 см от нагрятия край, е….
А. 36^oC
Б. 84^oC
В. 114^oC
D. 125^oC
Дискусия
Известно е, че:
Дължина на металния прът (l) = 1 метър
Температурна разлика (ΔT) = 150^oС–30^oC = 120^oC
Въпрос: Температурата на частта от пръта, която е на 30 см от нагрятия край
Отговор:
Изчислете скоростта на топлопреминаване чрез топлопроводимост:

Изчислете температурата на частта от пръта, която е на 30 см от нагрятия край:
Дължина на металния прът (l) = 30 см = 0,3 метра
Температурна разлика (ΔT) = 150–T

Верният отговор е C.

Източник на въпроса:

Въпроси по физика за SBMPTN