Меншікті булану жылуы

Механикалық және жылу процестеріндегі энергияның сақталу және айналу заңы

Төмендегі тапсырмалар энергияның түрленуін, үйкеліс пен соқтығыс кезіндегі ішкі энергияның артуын, сондай-ақ П.Ә.К. (пайдалы әсер коэффициенті) ұғымын қолдануды бекітуге арналған.

№7 өзіндік жұмыс — I деңгей

  1. Шыны және қалайы шарлар бірдей биіктіктен құласа, қайсысы көбірек қызады? Неліктен?
  2. Таудан шанамен сырғанағанда энергия қалай түрленеді?
  3. Пластилин шар еденге құлағанда энергияның түрленуін түсіндіріңдер.
  4. Аялдамаға жақындаған автобус тоқтағанда энергия қалай түрленеді?
  5. Қоларамен жұмыс істегенде ара қызады. Энергияның түрленуін түсіндіріңдер.
  6. Жүзгіш бассейнде жүзіп, 130 кДж энергия жұмсады. Энергия қандай түрге айналды?

№7 өзіндік жұмыс — II деңгей

  1. 60 м биіктіктен құлаған сарқыраманың жоғарғы және төменгі нүктелеріндегі судың температура айырмасын табыңдар. Судың потенциалдық энергиясы толықтай суды қыздыруға кетті деп есептеңдер. (0,14 °C)
  2. Массасы 1 кг мыс шар 500 м биіктіктен құлағанда, қанша градусқа қызады? Барлық механикалық энергия шардың ішкі энергиясына айналды деп есептеңдер. (13 °C)
  3. Пневматикалық болат балғаның массасы 1,2 кг. 1,5 минут ішінде температурасы 20 °C-ге артты. Қыздыруға барлық энергияның 40%-ы кетті деп есептеп, атқарылған жұмысты және өндірілген қуатты анықтаңдар. (4,4 кДж; 49 Вт)
  4. 250 м биіктіктен құлаған тастың температурасы ауамен үйкеліс және жерге соғылу салдарынан 1,5 °C-ге көтерілді. Тастың энергиясының 50%-ы тасты қыздыруға жұмсалды деп есептеп, тастың меншікті жылу сыйымдылығын табыңдар. (817 Дж/(кг·°C))
  5. Массасы 10 т ауыр балға 2,5 м биіктіктен массасы 200 кг темір бұйымға түседі. Бұйым 20 °C-ге қызуы үшін қанша соққы қажет? Қыздыруға энергияның 30%-ы кетеді. (24)
  6. Екі бірдей мыс шар бірдей энергия алды. Біріншісі тыныштық күйде 40 °C-ге қызды, ал екіншісі қызбай белгілі жылдамдықпен қозғалды. Екінші шардың жылдамдығын анықтаңдар. (174 м/с)

№7 өзіндік жұмыс — III деңгей

  1. Қорғасын оқ 300 м/с жылдамдықпен ұшып келе жатып кенет тоқтады. Энергияның 50%-ы оқты қыздыруға жұмсалса, оқ қанша градусқа қызады? (161 °C)
  2. Қуаты 50 кВт «Жигули» автомашинасы 100 км/сағ жылдамдықпен 100 км жол жүруге 14 л бензин жұмсады. Қозғалтқыштың П.Ә.К-ін табыңдар. (35%)
  3. Қуаты 2000 кВт ұшақ 250 км/сағ орташа жылдамдықпен 500 км ұшады. Қозғалтқыштың П.Ә.К-і 25%. Қанша бензин жұмсалады? (1,3 т)
  4. Винтовкадан атылған оқтың массасы 9 г, жылдамдығы 800 м/с. Егер ату кезіндегі П.Ә.К 24% болса, оқ дәрінің массасын табыңдар. (4 г)
  5. Реактивті ұшақ 900 км/сағ жылдамдықпен 1,8 км қашықтыққа ұшуға 4 т отын жұмсады. Қозғалтқыш қуаты 5900 кВт, П.Ә.К 23%. Отынның меншікті жану жылуын анықтаңдар. (46 МДж/кг)
  6. Еркін құлаған болат шар жерге соғылған сәтте 41 м/с жылдамдықпен 1,6 м биіктікке қайта көтерілді. Соғылу кезінде шар температурасы қанша градусқа өзгерді? (1,6 °C)

Заттың агрегаттық күйінің өзгеруі: булану және конденсациялану

Бұл бөлімде булану, конденсация және меншікті булану жылуы ұғымдарына қатысты тапсырмалар берілген.

№8 өзіндік жұмыс — I деңгей (таңдау сұрақтары)

1) Беті ашық суы бар қазанды қыздырғанда:

  • А) Егер қазанның беті жабылса, булану жылдамдығы артады.
  • Ә) Температура көтерілгенде булану жылдамдығы кемиді.
  • Б) Су кез келген температурада буланады.

2) Ыстық күні бала су сіңген жейде киді:

  • А) Су буы конденсацияланғандықтан баланың денесі салқындайды.
  • Ә) Су буланғандықтан салқындайды.
  • Б) Жел соқса, булану баяулайды.

3) Шәйнек қайнағанда ас үйдің терезесі буланады:

  • А) Булану кезіндегі су буы терезе әйнегін «терлетеді».
  • Ә) Қайнағанда судың температурасы артады.
  • Б) Терезе әйнегінің булануы — су буының конденсациялануы.

4) Меншікті булану жылуы:

  • А) 1 кг суды қайнау температурасында буға айналдыруға қажетті жылу мөлшері.
  • Ә) 1 кг суды буға айналдыруға қажетті жылу мөлшері.
  • Б) 0,1 кг суды буға айналдыруға қажетті жылу мөлшері.

5) Массасы m суды буға айналдыруға қажет жылуды анықтайтын формула:

  • А) Q = q·m
  • Ә) Q = L·m
  • Б) Q = c·m(t2 − t1)

№8 өзіндік жұмыс — II деңгей

  1. Температурасы 20 °C, массасы 200 г суды 100 °C-тағы буға айналдыру үшін қанша жылу қажет? (527,2 кДж)
  2. Температурасы 100 °C, массасы 50 г бу конденсацияланып, кейін 60 °C-ге дейін суыса, қанша жылу бөлінеді? (123 кДж)
  3. Температурасы 80 °C, массасы 5 кг суды 100 °C-тағы буға айналдыру үшін қанша жылу қажет? (11,9 МДж)
  4. Температурасы 28 °C, массасы 30 г спиртті қайнатып, буға айналдыру үшін қанша жылу керек? (30,75 кДж)
  5. Температурасы 100 °C, массасы 200 г су буы конденсацияланып, 40 °C-тағы суға айналса, қанша жылу бөлінеді? (510 кДж)
  6. Температурасы 20 °C, массасы 400 г суды қайнатып, оның 40 г-ын буға айналдыру үшін қанша жылу қажет? (226,4 кДж)

№8 өзіндік жұмыс — III деңгей

  1. Температурасы 20 °C, массасы 4 кг суды қайнатып, буға айналдыру үшін П.Ә.К-і 25% примусқа қанша керосин жағу қажет? (0,92 кг)
  2. Массасы 0,7 кг мыс калориметрде 12 °C-та тұрған 0,8 л суға 100 °C-тағы 0,05 кг бу жіберілді. Су температурасы қанша градусқа көтеріледі? (46 °C)
  3. 35 минут бойы қуаты 600 Вт электр плита 2 л суды 20 °C-ден 100 °C-ге дейін қыздырды және 200 г бу алды. Плитаның П.Ә.К-ін анықтаңдар. (90%)
  4. 50 г спирт толық жанғанда бөлінген энергияны пайдаланып, 0 °C-тағы қанша суды буға айналдыруға болады? (480 г)
  5. Температурасы 20 °C, көлемі 1 л суды қайнатып, буға айналдыру үшін қанша керосин жағу керек? (61 г)
  6. 0 °C-тағы суға 100 °C-тағы 1 кг бу жіберілді. Нәтижесінде ыдыстағы судың температурасы 20 °C-ге көтерілді. Ыдыстағы судың массасын анықтаңдар. (31,4 кг)

Қатты денелердің балқуы және қатаюы

Бұл тапсырмалар балқу, қатаю және жасырын жылу түсініктерін есептер арқылы бекітеді.

№9 өзіндік жұмыс — I деңгей

  1. Алюминий ыдыста мысты балқытуға бола ма?
  2. Мыс ыдыста қандай металды балқытуға болады?
  3. Қалайы 230 °C температурада қандай күйде болады?
  4. Массасы 4 кг, балқу температурасындағы қалайыны балқытуға қанша жылу қажет? (232 кДж)
  5. Балқу температурасындағы 100 кг темірді балқытуға қанша жылу қажет? (27 МДж)
  6. Қату кезінде балқу температурасындағы 2 кг алюминий мен 1 кг темірдің қайсысынан көп энергия бөлінеді? (темірден)

№9 өзіндік жұмыс — II деңгей

  1. Температурасы 32 °C, массасы 100 г қалайыны балқытуға қанша жылу керек? (10,9 кДж)
  2. Температурасы 10 °C, көлемі 2 л судың қатайғанда бөліп шығаратын энергиясын есептеңдер. (724 кДж)
  3. Температурасы 20 °C, массасы 24,5 кг алюминийді балқытуға қанша жылу керек? (23,7 МДж)
  4. 20 °C-тағы 15 л су 0 °C-та мұзға айналғанда қанша жылу бөлінеді? (6,36 МДж)
  5. Температурасы −5 °C, массасы 100 г мұздан 20 °C-тағы су алу үшін қанша жылу қажет? (43,45 кДж)
  6. Температурасы 800 °C темір бұйым 0 °C-ге дейін суығанда бөлінген жылу толықтай 0 °C-тағы 3 кг мұзды ерітуге жұмсалды. Бұйымның массасын табыңдар. (2,8 кг)

№9 өзіндік жұмыс — III деңгей

  1. П.Ә.К-і 80% қыздырғышта 1 кг мұнай жанғанда бөлінетін жылу есебінен 0 °C-та қанша қорғасынды балқытуға болады? (556 кг)
  2. Температурасы −10 °C, массасы 200 кг қарды ерітіп, 20 °C-тағы су алу үшін П.Ә.К-і 40% пешке қанша отын қажет? (22 кг)
  3. 0 °C-тағы мұздың үстіне қойылған алюминий текше мұздың ішіне толық батып кетуі үшін, оны қанша градусқа дейін қыздыру керек? (123 °C)
  4. Сыйымдылығы 100 л ваннаны 30 °C сумен толтыру үшін, 80 °C суға температурасы −20 °C болатын қанша мұз салу керек? Ваннаның жылу сыйымдылығы мен жылу шығыны ескерілмесін. (29,2 кг)
  5. Массасы 0,5 кг алюминий ыдыста 0 °C-тағы массасы 2 кг мұз бар. П.Ә.К-і 50% пеште 50 г керосин жақты. Мұз ерігеннен кейін ыдыстағы су қанша градусқа қызады? (53 °C)
  6. Массасы 700 г мұз температурасы 5 °C, массасы 2,5 кг суы бар калориметрге салынды. Тепе-теңдік орнаған соң мұз массасы 64 г-ға артты. Мұздың бастапқы температурасын табыңдар. (−50 °C)

Қысқаша бағдар: неге назар аудару керек?

Энергия түрленуі

Потенциалдық және кинетикалық энергия үйкеліс, соқтығыс, деформация арқылы ішкі энергияға ауысады.

Жасырын жылулар

Булану/конденсация және балқу/қатаю кезінде температура өзгермей, энергия фаза ауысуына жұмсалады.

П.Ә.К.

Есептерде берілген энергияның тек бір бөлігі ғана пайдалы іске кетеді: η арқылы ескеріледі.