Жылу мөлшері

Физика • Өзіндік жұмыстар

Төмендегі материал оқу мақсаттарын бекітуге арналған: жылу берілу түрлері, ішкі энергия, жылу мөлшері және отынның жану жылуы.

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. 1) Жылу берілудің қай түрінде зат тасымалданады?

    • A) Сәуле шығару
    • Ә) Конвекция
    • Б) Жылу өткізгіштік
  2. 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. 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. 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. 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. 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. 1) Бірдей температурадағы массалары 1 кг және 0,5 кг мыс білеушелердің қайсысының ішкі энергиясы артық?
  2. 2) Металл бөлшекті қыздырғанда және бұрғымен тескенде ішкі энергия қандай тәсілмен өзгереді?
  3. 3) Арқанмен төмен түскенде адамның қолы неге қызады?
  4. 4) Сіріңкенің басын жалынға ұстап жандырғанда және қорапшаға үйкегенде ішкі энергия қандай тәсілмен өзгереді?
  5. 5) Ағашты аралағанда ішкі энергия қандай жолмен өзгереді?
  6. 6) Денені пайдаланбай, адам қолын қалай жылытуға болады?

III деңгей — ойлануды қажет ететін сұрақтар

6 тапсырма
  1. 1) Түнге қарай теңіз суының ішкі энергиясы өзгере ме?
  2. 2) Газды кенеттен сығқанда оның ішкі энергиясы өзгере ме? Қалай өзгереді?
  3. 3) Бір ыдыста массалары бірдей мұз бен су бар. Қайсысының ішкі энергиясы артық?
  4. 4) Сынапты термометрмен су тамшысының температурасын өлшеуге бола ма?
  5. 5) Бірдей заттан жасалған, массалары бірдей екі шар бірдей биіктіктен құлады: біреуі жерге, екіншісі тасқа соғылды. Қай шардың ішкі энергиясы көбірек өзгерді?
  6. 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. 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. 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. 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. 4) 1 кг бұйымды 1°С-қа қыздырғанда 460 Дж жылу жұмсалды. Бұйым қандай металдан жасалған?

    • A) Мыс
    • Ә) Болат
    • Б) Шойын
  5. 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. 6) Меншікті жылу сыйымдылығының өлшем бірлігі:

    • A) Дж/(кг·°C)
    • Ә) Дж·кг
    • Б) Дж/кг

II деңгей — есептер

8 тапсырма
  1. 1) Массасы 300 г суды 10°С-ден 18°С-ге қыздыру үшін қандай жылу мөлшері керек?

    Жауабы: 10,08 кДж
  2. 2) Сыйымдылығы 27 л бактағы ыстық су қоршаған ортаға 1,5 МДж жылу берсе, температурасы қаншаға төмендейді?

    Жауабы: 13,2°С
  3. 3) 1 кДж жылу беру арқылы қанша суды 10°С-қа қыздыруға болады?

    Жауабы: 0,024 кг
  4. 4) 110 г алюминийді 90°С-қа қыздыру үшін 9100 Дж жылу қажет. Алюминийдің меншікті жылу сыйымдылығын есептеңдер.

    Жауабы: 920 Дж/(кг·°C)
  5. 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. 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. 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. 8) 168 кДж жылу беру арқылы 4 л суды қанша градусқа қыздыруға болады?

    Жауабы: 10°С

III деңгей — жылулық тепе-теңдік

6 тапсырма
  1. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 2) Температурасы 20°С болатын 39 л су мен температурасы 60°С болатын 21 л суды араластырса, қоспаның температурасы қандай?

    Жауабы: 34°С
  3. 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. 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. 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. 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. 1) 60 МДж жылу алу үшін қанша құрғақ отын жағу керек?

    Жауабы: 5 кг
  2. 2) 0,1 кг спирт жанғанда қанша жылу бөлінеді?

    Жауабы: 2,7 МДж
  3. 3) 500 г отын жанғанда 22 МДж жылу бөлінді. Отынның меншікті жану жылуын анықтаңдар. Бұл қандай отын?

    Жауабы: 44 МДж/кг
  4. 4) 60 МДж жылу бөлу үшін массасы қанша тас көмір жағу қажет?

    Жауабы: 2 кг
  5. 5) Көлемі 3 м3 құрғақ ағаш жанғанда қанша жылу бөлінеді?

    Жауабы: 15,6·109 Дж
  6. 6) Көлемі 5 л керосин жанғанда қанша жылу бөлінеді?

    Жауабы: 172 МДж

II деңгей — қолданбалы есептер

6 тапсырма
  1. 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. 2) 10 г спирт толық жанғанда бөлінген жылу 3 кг суды жылытуға жетсе, суды қанша градусқа қыздыруға болады?

    Жауабы: 21°С
  3. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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.