Фазові переходи

1. Порівняти кількість теплоти, яку необхідно для перетворення 4 кг льоду у воду при сталій температурі 0^оС і кількість теплоти для нагрівання 4 кг води від 0^оС до 10^оС. (l=334,4 × 10³ Дж/кг, с=4,19 × 10³ Дж/кг × К)

2. У чайнику міститься 2,5 кг води при температурі 20^оС. Яка кількість теплоти затрачена на нагрівання води до кипіння і випаровування 10 г води?

3. Яку кількість теплоти треба затратити для перетворення у воду 0,75 кг льоду, взятого при температурі t₁=–10^оС?

4. Визначити кількість теплоти, яка виділиться при перетворенні 25 г води у лід при 0^оС.

5. Свинцева куля масою 10 г летить зі швидкістю 200 м/с, пробиває дошку і вилітає з неї із швидкістю 5 м/с. Яка частина кулі розплавиться, якщо 40% втраченої кінетичної енергії йде на нагрівання. Температура кулі в момент зіткнення з дошкою t₁=20^оС, температура плавлення свинцю 327^оС, питома теплота плавлення свинцю 22,6 × 10³ Дж/кг.

6. Яку кількість води можна перетворити у пару, якщо воді передано 5 × 10⁶ Дж теплоти. Початкова температура води t₁=60^оС.

7. Стальну деталь масою 2 кг, нагріту до 800^оС, занурили у воду масою 1,5 кг при температурі 20^оС. Визначити масу води, яка випарувалась.

8. Температура плавлення заліза змінюється на 0,012^оС при зміні тиску на 10⁵ Па. На скільки змінюється при цьому об’єм 1 кг заліза при плавленні? Температура плавлення заліза 1530^оС. Питома теплота плавлення заліза l=2,72 × 10⁵ Дж/кг.

9. Яку кількість теплоти треба затратити на перетворення 2,5 кг олова в рідкий стан при температурі t=232^оС? Питома теплота плавлення l=58,6 × 10³ Дж/кг.

10. Яка кількість теплоти необхідна для плавлення 10 т міді, взятої при температурі 25^оС? Температура плавлення t=1100^оС; питома теплоємність міді 380 Дж/кг × К; питома теплота плавлення міді l=1,8 × 10⁵ Дж.

11.* Вода в чайнику, взята при температурі 20^оС, через 10 хвилин на плиті закипіла. Через який час вона повністю випарується?

12.* З якою швидкістю повинні летіти назустріч одна одній дві крижинки, щоб при ударі вони перетворились в пару? Початкова температура льоду –20^оС. Маси крижинок однакові. Передачу теплоти навколишньому середовищу вважати рівною 50%.

13.* Яка частина теплоти пароутворення води при температурі 100^оС йде на збільшення внутрішньої енергії системи?

14.* Тиск насиченої пари ртуті при температурі t₁=100^оС дорівнює p₁=37,3 Па, а при температурі t₂=120^оС p₂=101,3 Па. Визначити середнє значення питомої теплоти пароутворення ртуті в даному інтервалі температур.

15.* Середнє значення питомої теплоти пароутворення бензолу в інтервалі температур від 75^оС до 80^оС дорівнює r=0,4 × 10⁶ Дж/кг. Визначити тиск насиченої пари при температурі t₁=75^оС, якщо тиск при температурі t₂=80^оС дорівнює p₂=10⁵ Па.