Задание № 678

Найдите количество теплоты, полученное газом, если его внутренняя энергия увеличилась на 800 кДж и при этом он совершил работу, равную 300 кДж.

Решение

Дано:
А = 300 кДж;
ΔU = 800 кДж;
Найти:
Q − ?
СИ:
А = 300000 Дж;
ΔU = 800000 Дж;
Решение:
Количество теплоты, сообщенное газу, расходуется на изменение его внутренней энергии и совершение газом работы против внешних сил.
Q = ΔU + A;
Q = 800000 + 300000 = 1100000 Дж = 1,1 МДж.
Ответ: 1,1 МДж.

Задание № 679

За счёт чего совершается работа по выталкиванию пробки в случаях, изображённых на рисунке 97? Проведите опыты и объясните их.

рис. 97

Ответ

а) Работа совершается за счет изменения внутренней энергии пара внутри пробирки.
Объяснение опыта: внутренняя энергия топлива в процессе его сгорания превращается в тепловую энергию, которая передается жидкости в пробирке. Внутренняя энергия воды увеличивается, часть ее превращается в пар, вследствие чего давление газа внутри пробирки увеличивается. Давление газа становится достаточно большим и выталкивает пробку из пробирки.

б) Работа совершается за счет изменения внутренней энергии трубки.
Объяснение опыта: увеличение внутренней энергии произошло за счет совершения работы по натиранию трубки веревкой.

Задание № 680

Почему небольшую стеклянную палочку, накалённую с одного конца, можно держать за другой конец, не обжигая пальцев, а железный прут нет?

Ответ

Стеклянную палочку, накаленную с одного конца, можно держать в руке, а железный прут нельзя, т.к. железо обладает более высокой теплопроводностью, чем стекло, и тепло легче передается от одной части тела к другой.

Задание № 681

Трубы водяного отопления, проходящие через подвал, обёртывают асбестом, войлоком или помещают в жёлоб с опилками. Зачем это делают?

Ответ

Трубы водяного отопления, проходящие через подвал, обёртывают асбестом, войлоком или помещают в жёлоб с опилками, чтобы уменьшить теплопотери и сохранить тепло в трубах.

Задание № 682

Объясните причину того, что на морозе металлические предметы кажутся более холодными, чем деревянные. При какой температуре и металл, и дерево будут казаться одинаково нагретыми?

Ответ

Зимой металлические предметы кажутся более холодными, чем деревянные, т.к. металл обладает большей теплопроводностью, чем дерево. Таким образом, металл очень быстро отбирает от руки тепло. Если металл и дерево нагреть до температуры тела, то они на ощупь будут казаться одинаково нагретыми, т.к. не будет происходить теплообмен.

Задание № 683

а) Почему почва, покрытая снегом, промерзает меньше, чем открытая?
б) Какая почва прогреется солнцем быстрее — влажная или сухая?

Ответ

а) Почва, покрытая снегом, промерзает меньше, чем открытая, потому что снег содержит много воздуха и обладает малой теплопроводностью, тем самым тепло, которое излучает земля, остается под слоем снега.

б) Влажная почва прогреется солнцем быстрее. Теплопроводность воды, находящейся во влажной почве, больше теплопроводности воздуха, который содержится в сухой почве.

Задание № 684

а) Почему картофель, зарытый на зиму в яму, не замерзает?
б) Что приносит вред растениям, особенно злаковым, − обильный снег или бесснежная зима?

Ответ

а) Картофель, зарытый на зиму в яму, не замерзает, т.к. земля обладает низкой теплопроводностью.

б) Бесснежная зима приносит вред растениям. Снег содержит много воздуха и обладает малой теплопроводностью, тем самым тепло, которое излучает земля, остается под слоем снега.

Задание № 685

Вы собрались завтракать и налили в стакан кофе. Но вас просят отлучиться на несколько минут. Чтобы кофе остался горячим, нужно налить в него молоко перед уходом или по возвращении?

Ответ

Чтобы кофе остался горячим, нужно налить в кофе молоко перед уходом. Если молоко не добавлять сразу, то кофе будет остывать быстрее, так как начальная температура напитка будет выше и теплообмен с окружающей средой будет происходить быстрее.