Жылу мөлшері
Физика • Өзіндік жұмыстар
Төмендегі материал оқу мақсаттарын бекітуге арналған: жылу берілу түрлері, ішкі энергия, жылу мөлшері және отынның жану жылуы.
Тапсырмалар құрылымы
I–IV деңгей: тест, қысқа жауап, есептер
Жылу берілу түрлері. №4 өзіндік жұмыс
Тақырып: сәуле шығару, конвекция, жылу өткізгіштік және ішкі энергияның өзгеру жолдары.
I деңгей — көп таңдаулы сұрақтар
6 тапсырма-
1) Жылу берілудің қай түрінде зат тасымалданады?
- A) Сәуле шығару
- Ә) Конвекция
- Б) Жылу өткізгіштік
-
2) Қыз бала допты жоғарыдан төмен лақтырды. Доптың ішкі энергиясы неге байланысты?
- A) Ішкі энергиясы оның жылдамдығына байланысты
- Ә) Түскен биіктігіне байланысты
- Б) Доп ішіндегі ауа молекулаларының ретсіз қозғалысына байланысты
-
3) Жер атмосферасына ұшып енген метеорит қызады. Неліктен?
- A) Атмосфера метеоритке жылу береді
- Ә) Ауа үйкелісінің әсерінен қызады
- Б) Жерге түскен соң ішкі энергиясы өзгермейді
-
4) Дененің ішкі энергиясы қандай тәсілмен өзгереді?
- A) Тек жылу алмасу арқылы
- Ә) Тек жұмыс атқару арқылы
- Б) Жылу алмасу және жұмыс атқару арқылы
-
5) Ашық күні терезе алдында тұрған монетаны біраз уақыттан соң суық суға салды. Қай тұжырым дұрыс?
- A) Монетаның ішкі энергиясы жылу алмасу арқылы өзгереді
- Ә) Судың ішкі энергиясы жұмыс атқару арқылы өзгереді
- Б) Судың ішкі энергиясы артады
-
6) Қатты дене молекулаларының жылулық қозғалысы дегеніміз не?
- A) Жоғары температурадан төмен температураға қарай бөлшектердің қозғалысы
- Ә) Тепе-теңдік күйіндегі молекулалардың тербелмелі қозғалысы
- Б) Температураға тура пропорционал реттелген қозғалыс
II деңгей — қысқа жауап
6 тапсырма- 1) Бірдей температурадағы массалары 1 кг және 0,5 кг мыс білеушелердің қайсысының ішкі энергиясы артық?
- 2) Металл бөлшекті қыздырғанда және бұрғымен тескенде ішкі энергия қандай тәсілмен өзгереді?
- 3) Арқанмен төмен түскенде адамның қолы неге қызады?
- 4) Сіріңкенің басын жалынға ұстап жандырғанда және қорапшаға үйкегенде ішкі энергия қандай тәсілмен өзгереді?
- 5) Ағашты аралағанда ішкі энергия қандай жолмен өзгереді?
- 6) Денені пайдаланбай, адам қолын қалай жылытуға болады?
III деңгей — ойлануды қажет ететін сұрақтар
6 тапсырма- 1) Түнге қарай теңіз суының ішкі энергиясы өзгере ме?
- 2) Газды кенеттен сығқанда оның ішкі энергиясы өзгере ме? Қалай өзгереді?
- 3) Бір ыдыста массалары бірдей мұз бен су бар. Қайсысының ішкі энергиясы артық?
- 4) Сынапты термометрмен су тамшысының температурасын өлшеуге бола ма?
- 5) Бірдей заттан жасалған, массалары бірдей екі шар бірдей биіктіктен құлады: біреуі жерге, екіншісі тасқа соғылды. Қай шардың ішкі энергиясы көбірек өзгерді?
- 6) Шәйнектегі су қайнағанда судың жартысы буланды. Бу мен судың ішкі энергиялары бірдей ме?
Жылу мөлшері және меншікті жылу сыйымдылығы. №5 өзіндік жұмыс
Бұл бөлімде Q = c·m·ΔT формуласын қолдану және жылулық тепе-теңдік есептері беріледі.
I деңгей — көп таңдаулы сұрақтар
6 тапсырма-
1) Судың меншікті жылу сыйымдылығы 4200 Дж/(кг·°C). Бұл нені білдіреді?
- A) 4200 кг суды 1°С-қа жылытуға 1 Дж жылу қажет
- Ә) 1 кг суды 4200°С-қа қыздыруға 1 Дж жылу керек
- Б) 1 кг суды 1°С-қа қыздыру үшін 4200 Дж жылу керек
-
2) Меншікті жылу сыйымдылығы дегеніміз:
- A) Затты 1°С-қа қыздыруға қажет жылу мөлшері
- Ә) 1 кг затты қыздыруға қажет жылу мөлшері
- Б) 1 кг затты 1°С-қа қыздыруға қажетті жылу мөлшері
-
3) Массасы 100 г алюминийді 20°С-қа қыздыру үшін 1800 Дж жылу берілді. Қай жауап дұрыс?
- A) c = 3600 Дж/(кг·°C)
- Ә) c = 900 Дж/(кг·°C)
- Б) Балқу температурасындағы c = 90 Дж/(кг·°C)
-
4) 1 кг бұйымды 1°С-қа қыздырғанда 460 Дж жылу жұмсалды. Бұйым қандай металдан жасалған?
- A) Мыс
- Ә) Болат
- Б) Шойын
-
5) Мыс пен болаттан жасалған массалары бірдей денелерге бірдей жылу мөлшері берілді. Қайсысының температурасы жоғары болады?
- A) Мыстың температурасы жоғары
- Ә) Болаттың температурасы жоғары
- Б) Екеуінің температурасы бірдей
-
6) Меншікті жылу сыйымдылығының өлшем бірлігі:
- A) Дж/(кг·°C)
- Ә) Дж·кг
- Б) Дж/кг
II деңгей — есептер
8 тапсырма-
1) Массасы 300 г суды 10°С-ден 18°С-ге қыздыру үшін қандай жылу мөлшері керек?
Жауабы: 10,08 кДж -
2) Сыйымдылығы 27 л бактағы ыстық су қоршаған ортаға 1,5 МДж жылу берсе, температурасы қаншаға төмендейді?
Жауабы: 13,2°С -
3) 1 кДж жылу беру арқылы қанша суды 10°С-қа қыздыруға болады?
Жауабы: 0,024 кг -
4) 110 г алюминийді 90°С-қа қыздыру үшін 9100 Дж жылу қажет. Алюминийдің меншікті жылу сыйымдылығын есептеңдер.
Жауабы: 920 Дж/(кг·°C) -
5) 20,7 кДж жылу беру арқылы массасы қанша темір бөлшекті 20°С-ден 200°С-ге дейін қыздыруға болады?
Жауабы: 0,25 кг -
6) Массасы 200 г латунь гирді 20°С-ден 28°С-ге қыздыруға қанша жылу мөлшері қажет? c = 400 Дж/(кг·°C).
Жауабы: 640 Дж -
7) Массасы 0,12 кг күміс 66°С-ден 16°С-ге суығанда қоршаған ортаға қанша жылу береді? c = 250 Дж/(кг·°C).
Жауабы: 1,5 кДж -
8) 168 кДж жылу беру арқылы 4 л суды қанша градусқа қыздыруға болады?
Жауабы: 10°С
III деңгей — жылулық тепе-теңдік
6 тапсырма-
1) Массасы 300 г болат бөлшек жоғары температураға дейін қыздырылып, температурасы 10°С болатын 3 кг машина майына салынды. Тепе-теңдік орнағанда температура 30°С болды. Болаттың бастапқы температурасы қандай?
Жауабы: 870°С -
2) Температурасы 100°С мыс бұйым температурасы 15°С, массасы 420 г суға салынды. Жылу алмасудан кейін судың температурасы 18°С болды. Мыс бұйымның массасы қанша?
Жауабы: 0,1 кг -
3) Сыйымдылығы 200 см3 стақанның төрттен үш бөлігіне қайнаған су құйып, үстіне температурасы 20°С суық су қосты. Қоспаның температурасы қандай?
Жауабы: 80°С -
4) Массасы 140 г алюминий калориметрге температурасы 15°С болатын 250 г су құйылды. Үстіне 100°С-қа қыздырылған, массасы 100 г қорғасын білеуше тасталды. Орныққан температура 16°С. Қорғасынның меншікті жылу сыйымдылығын табыңдар.
Жауабы: 140 Дж/(кг·°C) -
5) Массасы 200 г латунь калориметрде 150 г судың температурасы 12°С. Калориметрге 100°С-қа қыздырылған, массасы 500 г темір гир салынды. Орныққан температура қандай?
Жауабы: 34°С -
6) Сыйымдылығы 200 л ваннаға температурасы 12°С суық су және температурасы 60°С ыстық су құйылды. Қоспа 40°С болды. Ыстық және суық судың көлемдері қандай?
Жауабы: 80 л; 120 л
IV деңгей — күрделі есептер
6 тапсырма-
1) Массасы 200 г, температурасы 20°С суға температурасы 10°С болатын 300 г темір және температурасы 25°С болатын 400 г мыс салынды. Орныққан температураны анықтаңдар.
Жауабы: 19,5°С -
2) Температурасы 20°С болатын 39 л су мен температурасы 60°С болатын 21 л суды араластырса, қоспаның температурасы қандай?
Жауабы: 34°С -
3) Массасы 128 г латунь калориметрде температурасы 8,5°С болатын 240 г суға 146 г, температурасы 100°С металл цилиндр тасталды. Орныққан температура 10°С. Металдың меншікті жылу сыйымдылығын анықтаңдар.
Жауабы: 120 Дж/(кг·°C) -
4) Массасы 100 г темір калориметрде температурасы 15°С, массасы 500 г су бар. Калориметрге температурасы 100°С, жалпы массасы 150 г қорғасын мен алюминий салынды. Су 17°С-ге дейін жылыды. Қорғасын мен алюминийдің массасын анықтаңдар.
Жауабы: 39 г; 111 г -
5) Температурасы 10°С суға 100°С-қа қыздырылған дене тасталғанда, біраз уақыттан соң су 40°С болды. Егер денені шығармай-ақ, дәл сондай 100°С денені қайтадан суға салса, судың температурасы қандай болады?
Жауабы: 55°С -
6) Жылу сыйымдылықтары бірдей болуы үшін қорғасын мен қалайының көлемдерін қандай қатынаста алу керек?
Жауабы: 1,24
Отынның жану жылуы. №6 өзіндік жұмыс
Бұл бөлімде отын жануынан бөлінетін энергия және ПӘК арқылы пайдалы жылуды есептеу қарастырылады.
I деңгей — есептер
6 тапсырма-
1) 60 МДж жылу алу үшін қанша құрғақ отын жағу керек?
Жауабы: 5 кг -
2) 0,1 кг спирт жанғанда қанша жылу бөлінеді?
Жауабы: 2,7 МДж -
3) 500 г отын жанғанда 22 МДж жылу бөлінді. Отынның меншікті жану жылуын анықтаңдар. Бұл қандай отын?
Жауабы: 44 МДж/кг -
4) 60 МДж жылу бөлу үшін массасы қанша тас көмір жағу қажет?
Жауабы: 2 кг -
5) Көлемі 3 м3 құрғақ ағаш жанғанда қанша жылу бөлінеді?
Жауабы: 15,6·109 Дж -
6) Көлемі 5 л керосин жанғанда қанша жылу бөлінеді?
Жауабы: 172 МДж
II деңгей — қолданбалы есептер
6 тапсырма-
1) Массасы 2 кг суды 14°С-ден 50°С-ге дейін қыздыру үшін қанша спирт жағу керек? (Барлық жылу тек суды қыздыруға жұмсалсын.)
Жауабы: 11 г -
2) 10 г спирт толық жанғанда бөлінген жылу 3 кг суды жылытуға жетсе, суды қанша градусқа қыздыруға болады?
Жауабы: 21°С -
3) Массасы 10 кг темір қазандағы 50 л суды 15°С-ден 65°С-ге қыздыру үшін қанша ағаш отын жағу керек? (Жылудың барлығы суға берілді деп есептеңдер.)
Жауабы: 0,89 кг -
4) Массасы 30 г спирт толық жанғанда бөлінетін жылумен қанша суды 14°С-ден 50°С-ге дейін қыздыруға болады?
Жауабы: 5,2 кг -
5) Массасы 5 кг суға температурасы 1103°С темір гир тасталды. Су температурасы 7°С-ден 53°С-ге көтерілді. Гир массасын анықтаңдар.
Жауабы: 2 кг -
6) Көлемі 100 л суды, массасы 0,5 кг көмірдің толық жану жылуымен қанша градусқа дейін жылытуға болады? Көмірдің меншікті жану жылуы 34 МДж/кг.
Жауабы: 40°С
III деңгей — ПӘК және күрделі есептер
6 тапсырма-
1) Массасы 0,6 кг қайың ағашы толық жанғанда бөлінетін жылудың 25%-ы қанша суды 10°С-ден 100°С-ге дейін қыздырады? Қайыңның меншікті жану жылуы q = 11·106 Дж/кг.
Жауабы: 4 кг -
2) ПӘК-і 25% болатын массасы 1,5 т кірпіш пештің температурасын 10°С-ден 70°С-ге көтеру үшін қанша отын жағу керек? q = 10·106 Дж/кг.
Жауабы: 31,7 кг -
3) Спирт шамын пайдаланып, массасы 175 г суды 15°С-ден 75°С-ге дейін қыздырды. Шамның бастапқы (спиртімен қоса) массасы 163 г, ал қыздырудан кейін 157 г. ПӘК-і қандай?
Жауабы: 27% -
4) ПӘК-і 50% спирт шамында 50 г спирт жаққанда, массасы 0,5 кг мыс ыдыстағы 2 л суды 10°С-ден қандай температураға дейін қыздыруға болады?
Жауабы: 88,6°С -
5) Массасы 2 кг алюминий ыдыстағы температурасы 20°С болатын 4 л суды қайнату үшін ПӘК-і 40% примусқа қанша керосин құю керек?
Жауабы: 81 г -
6) Массасы 1 кг шойын қазандағы температурасы 20°С болатын 5 л суды қайнату үшін ПӘК-і 25% пешке қанша қарағай отын жағу керек? q = 10·106 Дж/кг.
Жауабы: 689 г
Қорытынды
Осы тапсырмалар арқылы жылу берілу механизмдерін ажырату, ішкі энергияның өзгеру себептерін түсіндіру, жылу мөлшерін есептеу және жану энергиясын ПӘК-пен байланыстыру дағдылары бекітіледі.