1. При сжигании каменного угля выделилось 2,1*10^8 Дж энергии. Определите массу сгоревшего угля? (Удельная...

1. Для определения массы сгоревшего угля воспользуемся формулой:

Q = mcΔt

где Q - выделенная энергия (2,110^8 Дж), m - масса угля, c - удельная теплота сгорания каменного угля (310^7 Дж/кг), Δt - изменение температуры.

Подставляем известные значения и находим массу угля:

2,110^8 = m 310^7 Δt m = 2,110^8 / (310^7) m = 7 кг

Итак, масса сгоревшего угля составляет 7 кг.

1. Для определения количества теплоты, переданной пластинке окружающим телам, воспользуемся формулой:

Q = mcΔt

где Q - количество теплоты, m - масса пластинки, c - удельная теплоемкость материала пластинки, Δt - изменение температуры.

Подставляем известные значения и находим количество теплоты:

Q = 0,1 0,05 0,02 387 (300 - 100) Q = 0,1 0,05 0,02 387 200 Q = 0,001 387 200 Q = 77,4 Дж

Итак, количество теплоты, переданной пластинке окружающим телам, составляет 77,4 Дж.

Чтобы решить эти задачи, нужно использовать формулы из термодинамики.

1. Определение массы сгоревшего угля:

Для определения массы сгоревшего угля воспользуемся формулой для расчета количества теплоты, выделившейся при сгорании топлива:

[ Q = q \cdot m ]

где:

• ( Q ) — количество теплоты, выделившейся при сгорании (Дж),
• ( q ) — удельная теплота сгорания (Дж/кг),
• ( m ) — масса сгоревшего топлива (кг).

Из этой формулы можно выразить массу:

[ m = \frac{Q}{q} ]

Подставим известные значения:

[ m = \frac{2{,}1 \times 10^8 \text{ Дж}}{3 \times 10^7 \text{ Дж/кг}} ]

[ m = 7 \text{ кг} ]

Таким образом, масса сгоревшего угля составляет 7 кг.

2. Количество теплоты, переданное окружающим телам свинцовой пластинкой:

Для этой задачи используется формула для расчета количества теплоты, связанной с изменением температуры вещества:

[ Q = c \cdot m \cdot \Delta T ]

где:

• ( Q ) — количество теплоты (Дж),
• ( c ) — удельная теплоемкость свинца (в среднем около 130 Дж/(кг·°C)),
• ( m ) — масса свинцовой пластинки (кг),
• ( \Delta T ) — изменение температуры (°C).

Сначала найдем объем пластинки:

Объем ( V = \text{длина} \times \text{ширина} \times \text{высота} = 10 \text{ см} \times 5 \text{ см} \times 2 \text{ см} = 100 \text{ см}^3 ).

Переведем объем в кубические метры:

[ V = 100 \text{ см}^3 = 100 \times 10^{-6} \text{ м}^3 = 0{,}0001 \text{ м}^3 ]

Теперь найдем массу, используя плотность свинца (около 11340 кг/м³):

[ m = \rho \cdot V = 11340 \text{ кг/м}^3 \times 0{,}0001 \text{ м}^3 = 1{,}134 \text{ кг} ]

Теперь можем рассчитать количество теплоты:

[ \Delta T = 100 \text{ °C} - 300 \text{ °C} = -200 \text{ °C} ]

Подставим значения в формулу:

[ Q = 130 \text{ Дж/(кг·°C)} \times 1{,}134 \text{ кг} \times (-200 \text{ °C}) ]

[ Q = -29484 \text{ Дж} ]

Отрицательное значение указывает на то, что теплота передана от пластинки окружающим телам. Таким образом, свинцовая пластинка передала 29484 Дж теплоты окружающей среде.