Решебник по физике 8 класс Перышкин ФГОС Задачи на повторение

Дано:

m = 400 г

t₂ = 240°C

t₁ = 20°C

c = 460 \(\frac{Дж}{кг\ \cdot \ {^\circ}С}\)

СИ

0,4 кг

Решение:

Q = cm(t₂ – t₁)

Q = 460 × 0,4 × (240 – 20) = 40480 (Дж)

Ответ: Q = 40480 Дж.

Дано:

t₂ = 20°C

t₁ = 80°C

c = 4200 \(\frac{Дж}{кг\ \cdot \ {^\circ}С}\)

а) m = 3 кг

б) m = 50 л

СИ

50 кг

Решение:

Q = cm(t₁ – t₂)

а) Q = 4200 × 3 × (80 – 20) = 756000 (Дж) = 756 (кДж)

б) Q = 4200 × 50 × (80 – 20) = 12600000 (Дж) = 12,6 (MДж)

Ответ: а) Q = 756 кДж; б) Q = 12,6 МДж.

Дано:

m = 3 г

t₂ = 20°C

t₁ = 600°C

Q = 870 кДж

СИ

870000 Дж

Решение:

Q = cm(t₁ – t₂)

с = \(\frac{Q}{m\ \times (t_{1} - t_{2})}\)

c = \(\frac{870000}{3\ \times (600 - 20)}\) = 500 (\(\frac{Дж}{кг\ \cdot \ {^\circ}С}\))

Ответ: c = 500 \(\frac{Дж}{кг\ \cdot \ {^\circ}С}\).

Дано:

t₂ = 80°C

t₁ = 20°C

Q = 12 кДж

c = 250 \(\frac{Дж}{кг\ \cdot \ {^\circ}С}\)

СИ

12000 Дж

Решение:

Q = cm(t₂ – t₁)

m = \(\frac{Q}{c\ \times (t_{2} - t_{1})}\)

m = \(\frac{12000}{250\ \times (80 - 20)}\) = 0,8 (кг) = 800 (г)

Ответ: m = 800 г.

Дано:

m_в = 40 г

t₁ = 22°C

t₂ = 70°C

c_в = 4200 \(\frac{Дж}{кг\ \cdot \ {^\circ}С}\)

с_т = 7 \(\frac{Дж}{К}\)

СИ

0,04 кг

Решение: Уравнение теплового баланса:

Q₁ + Q₂ = 0

c_вm_в(t₂ – t_в) + с_т(t₂ – t₁) = 0

t_в = t₂ + \(\frac{c_{т}\ \times (t_{2} - t_{1})}{c_{в}\ \times \ m_{в}}\)

t_в = 70 + \(\frac{7\ \times (70 - 22)}{4200\ \times \ 0,04}\) = 72 (°C)

Ответ: t_в = 72°C.

Дано:

m_о = 66 г

t₂ = 110°C

t₁ = 0°C

c = 230 \(\frac{Дж}{кг\ \cdot \ {^\circ}С}\)

λ = 3,4 · 10⁵ \(\frac{Дж}{кг}\)

СИ

0,066 кг

Решение:

Q_ост = Q_пл

cm_о(t₂ – t₁) = λm_л

m_л = \(\frac{cm_{o}\ \times (t_{2} - t_{1})}{\lambda\ }\)

m_л = \(\frac{230\ \times \ 0,066\ \times (110 - 0)}{3,4 \cdot 10^{5}\ }\) = 0,005 (кг) = 5 (г)

Ответ: m_л = 5 г.

Дано:

m₁ = 3 кг

m₂ = 360 г

t₁ = 100°C

t₂ = 0°C

λ = 3,4 · 10⁵ \(\frac{Дж}{кг}\)

СИ

0,36 кг

Решение:

Q_ост = Q_пл

cm₁(t₁ – t₂) = λm₂

с = \(\frac{\lambda m_{2}}{m_{1}\ \times (t_{1} - t_{2})\ }\)

с = \(\frac{3,4 \cdot 10^{5} \times 0,36}{3\ \times \ (100 - 0)}\) = 408 (\(\frac{Дж}{кг\ \cdot \ {^\circ}С}\))

Ответ: c = 408 \(\frac{Дж}{кг\ \cdot \ {^\circ}С}\).

Дано:

m = 4 кг

t₁ = 10°C

t₂ = 100°C

c_в = 4200 \(\frac{Дж}{кг\ \cdot \ {^\circ}С}\)

L = 2,3 · 10⁶ \(\frac{Дж}{кг}\)

Решение:

Q = Q_наг + Q_кп

Q = cm(t₂ – t₁) + Lm

Q = 4200 × 4 × (100 – 10) + 2,3 · 10⁶ × 4 =

= 1,512 · 10⁶ + 9,2 · 10⁶ = 1,1 · 10⁷ (Дж)

Ответ: Q = 1,1 · 10⁷ Дж.

Дано:

m_п = 13,2 кг

t₁ = 0°C

t₂ = 100°C

Q_п = Q_л

λ = 3,4 · 10⁵ \(\frac{Дж}{кг}\)

L = 2,3 · 10⁶ \(\frac{Дж}{кг}\)

Решение:

Так как лед взят при температуре плавления, а пар взят при температуре кипения воды, значит, их температура меняться не будет. Следовательно:

Q_п = Q_л

Lm_п = λm_л

m_л = \(\frac{\text{Lm}_{п}}{\lambda\ }\)

m_л = \(\frac{2,3 \cdot 10^{6} \times 13,2}{3,4 \cdot 10^{5}\ }\) = 89,3 (кг)

Ответ: m_л = 89,3 кг.

Дано:

Δt = 5°С

а) φ = 40%

б) φ = 62%

в) φ = 35%

Решение: По таблице 6 определяем показание сухого термометра по разности показаний сухого и влажного термометров и относительной влажности воздуха:

а) t_с = 8°С

Так как Δt = t_с – t_в, то t_в = t_с – Δt

t_в = 8 – 5 = 3 (°С)

б) t_с = 24°С

Так как Δt = t_с – t_в, то t_в = t_с – Δt

t_в = 24 – 5 = 19 (°С)

в) t_с = 6°С

Так как Δt = t_с – t_в, то t_в = t_с – Δt

t_в = 6 – 5 = 1 (°С)

Ответ: а) t_с = 8°С, t_в = 3°С; б) t_с = 24°С, t_в = 19°С;

в) t_с = 6°С, t_в = 1°С .

Дано:

m_в = m_п = 900 г

t₁ = 39°C

t₂ = 100°C

m_т = 50 г

c = 4200 \(\frac{Дж}{кг\ \cdot \ {^\circ}С}\)

L = 2,3 · 10⁶ \(\frac{Дж}{кг}\)

СИ:

0,9 кг

0,05 кг

Решение:

Истраченного топлива хватило на нагревание и превращение в пар 0,9 кг воды, значит:

Q₁ + Q₂ = Q₃

cm_в(t₂ – t₁) + Lm_п = qm_т

Lm_п = λm_л

q = \(\frac{cm_{в}\left( t_{2} - t_{1} \right) + Lm_{п}}{m_{т}}\)

q = \(\frac{4200 \times 0,9(100 - 39) + 2,3 \cdot 10^{6} \times 0,9}{0,05}\) = 4,6 · 10⁷ (\(\frac{Дж}{кг}\))

По таблице 2 это керосин.

Ответ: q = 4,6 · 10⁷ \(\frac{Дж}{кг}\), это керосин.

Дано:

q = 40 мКл

t = 4 с

СИ

0,04 Кл

Решение:

I = \(\frac{q}{t}\)

I = \(\frac{0,04}{4}\) = 0,01 (А)

Ответ: I = 0,01 А.

Дано:

I = 10 мА

t = 2 мин

СИ

0,01 А

120 с

Решение:

I = \(\frac{q}{t}\)

q = It

q = 0,01 × 120 = 1,2 (Кл)

Ответ: q = 1,2 Кл .

Дано:

U =160 В

I = 1 А

Решение:

I = \(\frac{U}{R}\); R = \(\frac{U}{I}\)

R = \(\frac{160}{1}\) = 160 (Ом)

Ответ: R = 160 Ом.

Дано:

S = 10^-7 м²

l = 20 м

R = 2 Ом

Решение:

R = \(\frac{\text{ρl}}{S}\)

ρ = \(\frac{\text{RS}}{l}\)

ρ = \(\frac{2 \times 10^{- 7}}{20}\) = 10^–8 (Ом·м)

Ответ: ρ = 10^–8 Ом·м.

Дано:

l = 1 км

m = 890 кг

p = 8900 кг/м³

ρ = 0,017 \(\frac{Ом \cdot {мм}^{2}}{м}\)

СИ:

1000 м

0,017·10^-6 Ом·м

Решение:

m = Vp = Slp

S = \(\frac{m}{\text{lp}}\)

R = \(\frac{\text{ρl}}{S}\) = \(\frac{\text{ρl} \times \text{lp}}{m}\) = \(\frac{\rho l^{2}p}{m}\)

R = \(\frac{0,017 \cdot 10^{- 6} \times {(1000)}^{2} \times 8900}{890}\) = 0,17 (Ом)

Ответ: R = 0,17 Ом.

Дано:

S = 3,6 мм²

I = 1,5 А

U = 0,6 В

ρ = 0,017 \(\frac{Ом \cdot {мм}^{2}}{м}\)

Решение:

R = \(\frac{U}{I}\)

R = \(\frac{0,6}{1,5}\) = 0,4 (Ом)

R = \(\frac{\text{ρl}}{S}\); l = \(\frac{\text{RS}}{\rho}\)

l = \(\frac{0,4\ \times 3,6}{0,017}\) = 84,7 (м)

Ответ: l = 84,7 м.

Дано:

m₁ = m₂ = m

l₁ = 10l

l₂ = l

p₁ = 3,3p

p₂ = p

ρ₁ = ρ

ρ₂ = 1,65ρ

Решение:

R = \(\frac{\text{ρl}}{S}\)

m = Vp = Slp, отсюда

S = \(\frac{m}{lp}\)

Значит: R = \(\frac{\rho l^{2}p}{m}\)

\(\frac{R_{1}}{R_{2}}\) = \(\frac{\rho_{1}l_{1}^{2}p_{1} \times m_{2}}{m_{1}\ \times \ \rho_{2}l_{2}^{2}p_{2}}\) = \(\frac{\rho(10{l)}^{2}3,3p\ \times \ m}{m\ \times 1,65\rho l^{2}p}\)

\(\frac{R_{1}}{R_{2}}\) = \(\frac{{(10)}^{2} \times 3,3}{1,65}\) = 200 (раз)

Ответ: в 200 раз.

Дано:

R₁ = 100 Ом

R₂ = 400 Ом

I₁ = I₂

Решение:

Q = I²Rt

\(\frac{Q_{2}}{Q_{1}}\) = \(\frac{I_{2}^{2}R_{2}t}{I_{1}^{2}R_{1}t}\)

Так как лампы соединены последовательно, то I₁ = I₂:

\(\frac{Q_{2}}{Q_{1}}\) = \(\frac{R_{2}}{R_{1}}\) = \(\frac{400}{100}\) = 4

Ответ: ярче горит лампа с сопротивлением 400 Ом.

Дано:

R₁ = 100 Ом

R₂ = 400 Ом

U₁ = U₂

Решение:

Q = \(\frac{U^{2}t}{R}\)

\(\frac{Q_{2}}{Q_{1}}\) = \(\frac{U_{2}^{2}R_{1}t}{U_{1}^{2}R_{2}t}\)

Так как лампы соединены параллельно, то U₁ = U₂:

\(\frac{Q_{2}}{Q_{1}}\) = \(\frac{R_{1}}{R_{2}}\) = \(\frac{100}{400}\) = \(\frac{1}{4}\)

Ответ: ярче горит лампа с сопротивлением 100 Ом.

Дано:

t = 1 мин

I = 0,2 А

U = 220 В

СИ

60 с

Решение:

А = IUt

А = 0,2 × 220 × 60 =2640 (Дж)

Ответ: А = 2640 Дж.

Дано:

t = 1 ч

R = 200 Ом

U = 200 В

СИ

3600 с

Решение:

Q = \(\frac{U^{2}t}{R}\)

Q = \(\frac{200^{2} \times 3600}{200}\) = 720000 (Дж) = 720 (кДж)

Ответ: Q = 720 кДж.

Дано:

t = 0,5 ч

U = 220 В

P = 600 Вт

СИ

1800 с

Решение:

Q = A = Pt

Q = 600 × 1800 = 1 080 000(Дж) = 1,08 (МДж)

Ответ: Q = 1,08 МДж.

Дано:

t = 1 мин

R₁ = 5 Ом

R₂ = 10 Ом

U = 4 В

СИ

60 с

Решение:

Так резисторы соединены параллельно, то U₁ = U₂ = U и R = \(\frac{R_{1}R_{2}}{R_{1} + R_{2}}\)

R = \(\frac{R_{1}R_{2}}{R_{1} + R_{2}}\) = \(\frac{5 \times 10}{5 + 10}\) = \(\frac{50}{15}\) (Ом)

Q = \(\frac{U^{2}t}{R}\)

Q = \(\frac{4^{2} \times 60 \times 15}{50}\) = 288 (Дж)

Ответ: Q = 288 Дж.

Дано:

R = 40 Ом

I = 2 А

Q = 16 кДж

СИ

16000 Дж

Решение:

Q = I²Rt; t = \(\frac{Q}{I^{2}R}\)

t = \(\frac{16000}{2^{2} \times 40}\) = 100 (c)

Ответ: t = 100 c.

Дано:

U = 220 В

t = 10 мин

Q = 120 кДж

СИ

600 с

120000 Дж

Решение:

Q = \(\frac{U^{2}t}{R}\); R = \(\frac{U^{2}t}{Q}\)

R = \(\frac{220^{2} \times 600}{120000}\) = 242 (Ом)

Ответ: R = 242 Ом.

Дано:

P = 1200 Вт

V = 2 л

T₁ = 20°C

T₂ = 100°C

t = 15 мин

c = 4200 \(\frac{Дж}{кг\ \cdot \ {^\circ}С}\)

p = 1000 кг/м³

СИ

0,002 кг

900 с

Решение:

Q = cm(T₂ – T₁) = cVp(T₂ – T₁)

А = Pt

ƞ = \(\frac{Q}{A}\) · 100% = \(\frac{с\text{Vp}(T_{2} - T_{1})}{\text{Pt}}\)· 100%

ƞ = \(\frac{4200\ \times 0,002 \times 1000(100 - 20)}{1200 \times 900}\) · 100% = 62 (%)

Ответ: ƞ = 62%.

Дано:

P = 600 Вт

V = 1 л

T₁ = 20°C

T₂ = 100°C

ƞ = 70%

c = 4200 \(\frac{Дж}{кг\ \cdot \ {^\circ}С}\)

p = 1000 кг/м³

СИ

0,001 кг

Решение:

Q = cm(T₂ – T₁) = cVp(T₂ – T₁)

А = Pt

ƞ = \(\frac{Q}{A}\) = \(\frac{с\text{Vp}(T_{2} - T_{1})}{\text{Pt}}\)· 100%

t = \(\frac{с\text{Vp}\left( T_{2} - T_{1} \right)\ \cdot \ 100}{Pƞ}\)

t = \(\frac{4200\ \times 0,001 \times 1000(100 - 20) \cdot \ 100}{600 \times 70}\) = 800 (с)

Ответ: t = 800 с.

Дано:

l = 10 см

m = 2 г

B = 4·10^-2 Тл

F_A = F_тяж

g = 10 м/с²

СИ

0,1 м

0,002 кг

Решение:

Направление силы Ампера находим по правилу левой руки: силовые линии индукции В входят в ладонь, направление четырех пальцев по проводнику от А к В. Большой палец указывает направление силы Ампера (верх).

По условию задачи сила тяжести равна силе Ампера, тогда: F_A = F_тяж

F_A = IBl;

F_тяж = mg

IBl = mg

I = \(\frac{\text{mg}}{\text{Bl}}\)

I = \(\frac{0,002 \times 10}{4 \cdot 10^{- 2} \times 0,1}\) = 5 (А)

Ответ: I = 5 А.