Подтемы: Уравнение теплового баланса, Удельная теплота сгорания, КПД теплового двигателя, Количество теплоты, Удельная теплоемкость вещества, Теплообмен и тепловое равновесие, Энергия топлива, Принципы работы тепловых двигателей, Закон сохранения и превращения энергии в тепловых процессах
Разберитесь, как энергия топлива превращается в полезную работу и тепло. Задачи будут с несколькими шагами — проверяйте единицы и смысл ответа.
№1 · КЛАССИФИКАЦИЯ
8 КАРТОЧЕК · 3 БАЛЛА
1. Величины и их физический смысл
Распределите карточки по двум категориям: величины, характеризующие топливо, и величины, описывающие нагрев или работу двигателя.
Слова для распределения: полное сгорание, удельная теплота сгорания, энергия топлива, КПД, полезная работа, количество теплоты, удельная теплоёмкость, масса топлива
Характеристики топлива
Нагрев и работа двигателя
№2 · КРАТКИЙ ОТВЕТ
1 ТЕРМИН · 2 БАЛЛА
2. Термин
Как называется состояние, при котором после теплообмена тела имеют одинаковую температуру и дальнейший обмен энергией прекращается? Запишите один физический термин.
№3 · ВЫЧИСЛЕНИЯ
4 ВЫРАЖЕНИЯ · 3 БАЛЛА
3. Энергия сгорания топлива
Вычислите значения выражений. Ответы запишите в джоулях или килоджоулях, сохраняя единицы измерения. Попробуйте догадаться что это за величина
1)4,2⋅107Дж/кг⋅0,2кг
2)2,7⋅107Дж/кг⋅0,35кг
3)3,0⋅107Дж/кг6,0⋅106Дж
4)0,75⋅4,0⋅106Дж
№4 · РАСЧЁТНАЯ ЗАДАЧА
3 ШАГА · 4 БАЛЛА
4. Нагрев воды энергией топлива
В походной горелке полностью сожгли 50г топлива с удельной теплотой сгорания q=4,0⋅107Дж/кг. КПД нагревателя равен 40%. В алюминиевом котелке массой 0,5кг находится 2кг воды при температуре 20∘C. Считая удельную теплоёмкость воды равной 4200Дж/(кг⋅∘C), а алюминия — 900Дж/(кг⋅∘C), определите конечную температуру воды и котелка. Потерями тепла на испарение пренебречь.
№5 · ПРОПУСКИ
5 ПРОПУСКОВ · 3 БАЛЛА
5. Формулы теплового баланса и КПД
Заполните пропуски в основных формулах и обозначениях тепловых процессов.
Количество теплоты при нагревании тела вычисляют по формуле Q=⋅⋅Δt. Энергия топлива при полном сгорании равна Qзат=⋅. КПД теплового двигателя вычисляют по формуле η=
№6 · КРОССВОРД
12 СЛОВ · 5 БАЛЛОВ
6. Тепловая машина и превращение энергии
Решите кроссворд по определениям. Все ответы запишите заглавными буквами.
123456789101112
По горизонтали
Энергия, переданная при теплообмене
Вещество, при сгорании которого выделяется энергия
Передача энергии от более горячего тела к холодному
Состояние тел с одинаковой температурой
Устройство, преобразующее энергию в механическую работу
По вертикали
Способность тела совершать работу
Способность тела поглощать теплоту при нагревании
Форма передачи энергии при действии силы
Процесс повышения температуры тела
Отношение полезной работы к затраченной энергии
Процесс понижения температуры тела
Химическое превращение топлива с выделением теплоты
+5 заданий в этом листе
Зарегистрируйтесь — и соберите свой рабочий лист по этой теме за минуту: заданий столько, сколько нужно.
№7 · КЛАССИФИКАЦИЯ
6 КАРТОЧЕК · 3 БАЛЛА
7. Расчёты энергии топлива по формуле Q=qm
Распределите карточки по цели расчёта: найти количество теплоты или определить массу топлива либо удельную теплоту сгорания. Учитывайте, какие величины уже известны в каждой карточке.
Слова для распределения: Нужно получить 1,2⋅107 Дж теплоты, используя топливо с q=3⋅107 Дж/кг. Рассчитать массу топлива и проверить единицы измерения результата., При полном сгорании 0,08 кг топлива выделилось 3,2⋅106 Дж. Найти Q по формуле Q=qm., Для получения 8,4⋅106 Дж теплоты использовали топливо с q=4,2⋅107 Дж/кг. Найти массу топлива., Сравнить количество теплоты от сгорания 0,05 кг топлива с q=4,0⋅107 Дж/кг и 0,05 кг топлива с q=2,5⋅107 Дж/кг., Дано: m=0,12 кг, q=4,2⋅107 Дж/кг. Определить Q., При сгорании 0,2 кг топлива выделилось 6⋅106 Дж. Определить q.
Найти количество теплоты
Определить массу или удельную теплоту сгорания
№8 · КРАТКИЙ ОТВЕТ
1 ЧИСЛО · 2 БАЛЛА
8. Коэффициент полезного действия двигателя
Тепловой двигатель получил от нагревателя 2,5МДж энергии и передал холодильнику 1,0МДж. Определите КПД двигателя в процентах. Запишите только числовое значение с единицей измерения.
№9 · ВЫЧИСЛЕНИЯ
4 ВЫРАЖЕНИЯ · 4 БАЛЛА
9. Количество теплоты при нагревании
Вычислите количество теплоты в каждом выражении. Ответы запишите в джоулях.
1)0,5кг⋅4200Дж/(кг⋅∘C)⋅30∘C
2)2кг⋅900Дж/(кг⋅∘C)⋅50∘C
3)0,2кг⋅2100Дж/(кг⋅∘C)⋅80∘C
4)1,5кг⋅460Дж/(кг⋅∘C)⋅40∘C
№10 · ЭНЕРГИЯ ТОПЛИВА
3 СТРОКИ · 5 БАЛЛОВ
10. Расчёт выделившейся и полезной энергии топлива
Заполни пропущенные ячейки. Считай, что топливо сгорает полностью, а удельная теплота сгорания постоянна. Используй формулы Q=qm и Qпол=100%ηQ. Затем сравни полученную полезную энергию для трёх опытов и укажи, в каком опыте она максимальна.