8 класс. Задачи на дом к разделу «Тепловые явления»

Урок № 1. Задачи к теме «Температура и ее измерение»

○1. В ведро с холодной водой бросили кирпич, который перед этим некоторое время лежал в костре. Что будет происходить с температурами кирпича и воды?

○2. В горячую воду погрузили вертикальную пробирку, в которой под каплей ртути находился столбик воздуха. Как будет вести себя капля ртути?

●3. Для чего медицинские термометры перед измерением температуры тела нужно встряхивать?

●4. На день рождения мальчику подарили аквариум. Для нормальной жизнедеятельности его питомцев нужно поддерживать температуру 25,5 0С. Может ли сохраняться такая температура, если аквариум не подогревать?

Определите температуру воздуха в комнате, если она отличается от температуры воды в аквариуме на 7,9 0С?

5. Градуируя спиртовой термометр, расстояние между точками плавления льда и кипения воды разделили на 25 равных частей. Определите цену деления шкалы этого термометра.

6. Мог бы работать обычный жидкостный термометр, если бы коэффициент теплового расширения стекла и жидкости совпадали?

Урок № 2. Задачи к теме «Внутренняя энергия и способы ее изменения»

○1. Как изменится внутренняя энергия кирпича, если его погрузить в горячую воду? Поднять с первого этажа на второй?

○2. Ладони можно нагреть, прижимая их к какому-нибудь нагретому телу, например к стенке печи. Также ладони можно потереть друг об друга. Чем отличаются эти способы нагревания?

●3. Почему бойцы, десантирующиеся из вертолетов на канатах, обязательно надевают перчатки?

●4. Можно ли сделать так, чтобы внутренняя энергия тела, над которым совершают работу, осталась неизменной? Если можно, то каким образом?

5. В горах даже летом могут быть очень холодные ночи. Почему в такую ночь туристам, одетым в легкую одежду, следует не спать, а двигаться?

6. Небольшие метеорные тела полностью сгорают в атмосфере на высотах до 80 км. Чем вызвано такое значительное нагревание?

Урок № 3. Задачи к теме «Виды теплообмена»

○1. Почему для кипячения воды в кастрюле мы нагреваем дно кастрюли, а не ее крышку?

○2. В электрическом чайнике спираль расположена на дне. Почему не на боковой стенке или под крышкой?

○3. Солнце — звезда, дающая землянам тепло для жизни. Как Солнце «передает» тепло на Землю?

○4. Почему для правильного измерения температуры воздуха, особенно летом, термометр надо размещать в тени?

●5. Почему радиаторы отопления целесообразно располагать под окнами, а не над ними или на стенах, где совсем нет окон?

●6. Зачем в корпусах компьютеров делают отверстия и ставят вентиляторы?

●7. Газгольдеры — резервуары для хранения отопительного газа — красят в серебристый цвет. Почему?

8. В стаканчике из тонкой бумаги можно вскипятить воду на газовой горелке. Почему бумага не сгорает в пламени горелки?

9. В сильные морозы на внутренних поверхностях окон появляется роса, а иногда и изморозь. На какой части окна она появляется — верхней или нижней? Объясните почему.

10. В состоянии невесомости невозможно вскипятить воду без принудительного постоянного перемешивания. Почему?

Урок № 4. Задачи к теме «Количество теплоты. Удельная теплоемкость»

○1. Удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/ . Что это означает?

○2. Медную, стальную и алюминиевую детали одинаковой массы охладили на 1 0С. Какая из деталей отдала большее количество теплоты? Внутренняя энергия какой детали изменилась меньше всего?

●3. Какая система отопления более эффективна: паровая или водяная ?

●4. В стальную кружку массой 300 г налили 300 г воды и поставили нагреваться на плиту. На что пойдет большее количество теплоты: на нагревание кружки или воды?

5. На плиту поставили алюминиевую кастрюлю с водой. Массы кастрюли и воды одинаковы. Какой из изображенных на рисунке графиков зависимости полученного количество теплоты от времени соответствует кастрюле, а какой — воде?

6. Может ли падающая с некоторой высоты капля воды нагреться до температуры кипения вследствие удара об землю?

Урок № 5. Задачи к теме «Расчет количества теплоты при нагревании и охлаждении тел»

○1. Какое количество теплоты нужно, чтобы 2 кг алюминия нагреть на 1 0С?

○2. Сколько потребуется тепла, чтобы свинцовый брусок массой 35 кг нагреть на

35 0С?

●3. Металлическому цилиндру массой 250 г передали 45 кДж тепла, и он нагрелся от 25 до 225 0С. Из какого металла изготовлен цилиндр?

●4. В алюминиевой кастрюле массой 500 г подогревают 3,5 л воды от 20 0С до кипения. Сколько тепла для этого потребуется?

5. Летом на дачном участке построили бассейн длиной 4 м, шириной 2 м и глубиной 1,5 м. Утром полностью наполнили бассейн водой из колодца, температура которой 14 0С. Какое количество теплоты получила вода в бассейне от горячего воздуха и с солнечными лучами, если вечером температура воды была равна 18 0С?

6. Свинцовый шар пробивает доску и уменьшает скорость с 300 до 200 м/с. На сколько повысится температура шара за счет трения в доске, если на нагрев пойдет 26% работы сил трения?

Урок № 6. Задачи к теме «Уравнение теплового баланса»

○1. После того, как в ванну добавили 5 л кипятка, общее количество воды стало равным 100 л. После установления теплового равновесия температура воды в ванной стала равной 35 0С. Вычислить начальную температуру воды в ванной.

○2. Для мытья посуды Мама налила в таз 4 л воды при температуре 12 0С. Сколько кипятка нужно долить в таз, чтобы получить воду при 50 0С?

○3. Сколько холодной воды при температуре 8 0С нужно добавить к 80 л горячей воды при 90 0С, чтобы подготовить ванну с температурой воды 30 0С?

●4. В стальной чайник массой 500 г при температуре 20 0С налили 500 г горячей воды при 90 0С. Какая температура воды установится в чайнике?

●5. В медном калориметре массой 50 г находится 200 г воды при температуре 25,3 0С. В него погрузили металлический цилиндр массой 100 г, который до этого продолжительное время пролежал в кипятке. В результате теплообмена в калориметре установилась температура 27,3 0С.

Из какого металла изготовлен цилиндр?

6. В кастрюлю наливают восемь полных стаканов холодной воды при температуре 10 0С и пять полных стаканов горячей воды при 80 0С. Какая температура установится в кастрюле? Теплоемкостью кастрюли пренебречь.

7. В ванну, где было 100 л холодной воды при температуре 9 0С, долили 60 л горячей воды при 81 0С. После установления теплового равновесия температура воды в ванной равна 38 0С. Были ли потери тепла вследствие теплообмена с окружающей средой?

Урок № 9. Задачи к теме «Теплота сгорания топлива»

○1. Какое количество теплоты выделяется при полном сгорании 2,5 кг древесного угля? 450 г керосина?

○2. При полном сгорании некоторого количества керосина получено 21,5 МДж теплоты. Какова масса сгоревшего керосина?

●3. Было полностью сожжено 2,5 л керосина. Какое количество теплоты при этом выделилось?

●4. Смесь, состоящая из 3 кг бензина и 2 кг керосина, полностью сгорает. Сколько тепла при этом выделяется?

5. На газовой горелке в алюминиевом чайнике массой 400 г нагревают 3 л воды. Сколько газа нужно сжечь, чтобы вода нагрелась от 15 0С до кипения? КПД нагревателя 40 %.

Урок № 10. Задачи к теме «Нагревание тел. Сгорание топлива»

○1. Сколько антрацита нужно сжечь, чтобы получить 60 МДж теплоты?

●2. Сколько воды можно нагреть от 20 до 100 0С за счет полного сгорания бензина массой 50 г?

3. В медной чашке массой 100 г на спиртовке нагревают 400 мл воды от 15 до 95 0С, расходуя на это 13,2 г спирта? Определите по этим данным КПД спиртовки.

4. Водород и природный газ смешали и получили 4 кг топлива с удельной теплоемкостью 63 Дж/кг. Определите массу водорода в смеси.

Урок № 13. Задачи к теме «Плавление и кристаллизация. Температура плавления»

○1. При плавлении температура кристаллического тела остается неизменной. А что происходит со внутренней энергией тела?

○2. Железо, медь, алюминий и олово нагрели до 700 0С. Какой из металлов перед нагреванием необходимо было поместить в сосуд, а какой нет? Почему?

○3. Если в ящик, со всех сторон обложенный пенопластом, положить продукты питания и пластиковую бутылку со льдом, то длительное время температура в нем будет держаться на отметке 0 0С. Почему?

4. Как образуются сосульки? При каких погодных условиях? Почему чаще сосульки образуются ближе к весне?

5. Опытные садовники в случае весенних ночных заморозков во время цветения плодовых деревьев вечером обильно поливают ветки водой. Почему это значительно уменьшает риск потери будущего урожая?

Урок № 14. Задачи к теме «Удельная теплота плавления»

○1. С какой целью зимой в радиаторы автомобилей заливают жидкость с более низкой температурой замерзания, чем у воды?

○2. Какое количество теплоты нужно передать куску льда массой 5 кг, взятого при 0 0С, для полного таяния?

●3. Какое количество теплоты нужно затратить, чтобы из 4 кг снега при температуре — 10 0С получить 4 кг кипятка?

●4. В стальном тигле массой 500 г мастер расплавил 200 г олова. Какое количество теплоты было затрачено, если начальная температура олова 32 0С?

5. В кастрюлю с кипятком массой 1 кг бросают кусочки льда при 0 0С. Сколько льда нужно бросить в кастрюлю, чтобы температура воды стала равна 40 0С. Теплоемкость кастрюли 1000 Дж / 0С.

6. В лунку на верхней поверхности куска льда массой 2 кг наливают 100 г воды при температуре 20 0С. Какова начальная температура льда, если после установления теплового равновесия половина воды замерзла?

Урок № 16. Задачи к теме «Кипение. Удельная теплота парообразования»

○1. Что имеет большую внутреннюю энергию: 1 кг воды при 100 0С или 1 кг водяного пара, взятого при той же температуре?

○2. Какое количество теплоты нужно для превращения в пар 100 г воды, 50 г спирта, 12 г эфира? Жидкости имеют температуру кипения.

●3. На столе стоят две тарелки: с жирным борщом и водой при одинаковой температуре. Что остынет быстрее? Почему?

●4. Какое количество теплоты нужно затратить, чтобы 2 кг воды при температуре

10 0С превратить в пар при 100 0С?

●5. Какое количество теплоты выделится при конденсации 250 г водяного пара, имеющего температуру 100 0С, и охлаждения образовавшейся воды до 20 0С?

6. В калориметре находится 1 кг воды при температуре 10 0С. Сколько пара при

100 0С нужно впустить в калориметр, чтобы температура в нем поднялась до 60 0С?

7. Сколько сухих дров нужно сжечь для того, чтобы 5 кг воды при температуре кипения превратить в пар? Считать, что 25 % тепла теряется.

8. С какой минимальной скоростью должны лететь навстречу друг другу две одинаковые капли, чтобы при столкновении полностью испариться? Температура капель перед столкновением 20 0С. Считать, что во внутреннюю энергию капель перешло 50 % их механической энергии.

Урок № 17. Задачи к теме «Процессы парообразования и конденсации. Уравнение теплового баланса. Тепловые двигатели»

○1. Какое количество теплоты будет получено при конденсации в воду водяного пара? Температура пара 100 0С, масса полученной воды — 500 г.

○ 2. Дизельный двигатель получает от сгорания горючего 20 МДж теплоты и совершает работу 7 МДж. Сколько тепла в окружающую среду он при этом отдает?

●3. Любое кипение одновременно является парообразованием, а всякое ли парообразование является кипением? Какое явление встречается чаще?

●4. В кастрюлю налито 2 л воды при температуре 15 0С. После закипания в кастрюле оказалось на 200 г меньше воды, чем в начале нагревания. Сколько тепла получила вода в кастрюле?

●5. Определите КПД двигателя дизель-электростанции, которая для производства 16,8 МДж электроэнергии использует 2 л дизельного топлива.

6. Сколько воды при 0 0С было в калориметре, если после того, как туда впустили 10 г водяного пара при 100 0С, температура поднялась до 40 0С?

7. Какое максимальное количество воды при температуре 20 0С можно испарить за счет теплоты, которая выделиться при полном сгорании 10 г бензина? Считать, что 40% теплоты, выделяющейся при сгорании бензина, теряется.

8. Автомобиль расходует на 100 км пути 6 л бензина при скорости 90 км/ч. Какую мощность при этом развивает двигатель, если его КПД равен 25%?