Определите массу куска свинца если при нагревании от 15 до 25: Определите массу куска свинца,если при нагревании от 15 до 25 градусов,ему потребовалось 700

Содержание

Тема №8353 Ответы к задачам по физике 1200 (Часть 3)

Тема №8353

8 КЛАСС
НАГРЕВАНИЕ, ОХЛАЖДЕНИЕ
Первый уровень
1. Какое количество теплоты выделилось при охлаждении чугунной болванки массой 32 кг, если ее температура изменилась от 1115 до 15 °С?
2. Рассчитайте, какое количество теплоты отдаст кирпичная печь, сложенная из 300 кирпичей, при остывании
от 70 до 20 °С. Масса одного кирпича 5 кг.
3. Размер комнаты 120 м3. Какое количество теплоты потребуется для нагревания воздуха в комнате от 15
до 25 °С? Плотность воздуха 1,3 кг/м3, удельная теплоемкость 1000 Дж/кг*°С.
4. Какое количество теплоты теряет вода в бассейне
площадью 70 м2 и глубиной 1,5 м при охлаждении ее
на 2 °С?
5. Какое количество теплоты пойдет на нагревание
воды от 15 до 25 °С в бассейне, длина которого 100 м, ширина 6 м, а глубина 2 м?
6. Для нагревания 100 г свинца от 15 до 35 °С надо
сообщить 260 Дж теплоты. Найдите удельную теплоемкость свинца.
7. Кусок льда массой 0,8 кг нагревают от -30 до -10 °С.
При этом затрачено количество теплоты 33,6 кДж. Определите удельную теплоемкость льда.

60 8 класс
8. На нагревание 15 л воды было затрачено 315 кДж
энергии. На сколько градусов нагрелась вода?
9. Медному бруску массой 200 г, имевшему температуру 20 °С, сообщили 8 кДж энергии. Какой стала температура бруска?
10. При охлаждении медного паяльника до 20 °С выделилось 30,4 кДж энергии. До какой температуры был
нагрет паяльник, если его масса 200 г?
Второй уровень
11. Удельная теплоемкость никеля в 2 раза больше
удельной теплоемкости олова. Во сколько раз количество
теплоты, необходимое для нагревания 2 кг никеля на 5 °С,
больше количества теплоты, необходимого для нагревания 5 кг олова на 2 °С?
12. Одна и та же масса воды нагрета в одном случае
на 20 °С, в другом — на 50 °С. Во сколько раз во втором
случае израсходовано энергии больше, чем в первом?
13. В алюминиевой кастрюле массой 800 г нагрели
5 кг воды от 20 до 100 °С. Какое количество теплоты получила кастрюля с водой?
14. В алюминиевом чайнике массой 300 г нагревают
2 л воды от 16 °С до кипения. Какое количество теплоты
затрачено на нагревание?
15. Какое количество теплоты потребуется для нагревания смеси из 300 г воды и 50 г спирта от 20 до 70 °С?
16. На сколько градусов можно нагреть 10 л воды,
если ей сообщить столько же энергии, сколько ее выделится при охлаждении 10 кг льда от 0 до -20 °С?
17. На нагревание кирпича массой 4 кг на 63 °С затрачено такое же количество теплоты, как и на нагревание
воды той же массы на 13,2 °С. Определите удельную теплоемкость кирпича.
18. С какой высоты должна упасть капля, чтобы при
ударе о землю она нагрелась на 1 °С?
19. На какую высоту можно было бы поднять груз
массой 2 т, если бы удалось полностью использовать
энергию, освободившуюся при остывании стакана воды
от температуры 100 до 20 °С? Объем стакана 250 см3.
Нагревание, охлаждение 61
Третий уровень
20. Свинцовая пуля, встретив препятствие, затормозила в нем и нагрелась на 160 °С. Определите скорость
пули в момент соприкосновения с препятствием, если
на нагревание пули было затрачено 30% ее кинетической
энергии.
21. Сколько раз должен упасть на стальную болванку
массой 30 кг шеститонный паровой молот с высоты 2 м,
чтобы она нагрелась на 117,6 °С? На нагревание болванки
затрачено 60% кинетической энергии молота.
22. При обработке детали слесарь совершил 48 движений стальным напильником, прикладывая силу 40 Н
и перемещая напильник на 8 см при каждом движении.
На сколько градусов повысилась температура напильника, если он имеет массу 100 г и на увеличение его внутренней энергии пошло 50% совершенной работы?
23. Стальной осколок, падая с высоты 500 м, имел
у поверхности скорость 50 м/с. На сколько повысилась
температура осколка, если считать, что вся работа сопротивления воздуха пошла на его нагревание?
24. С какой высоты должна падать вода, чтобы при
ударе о землю она нагрелась до 100 °С? Начальная температура воды 20 °С. На нагрев идет 50% механической
энергии.
25. Для нагревания смеси медных и стальных опилок
общей массой 200 г от 20 до 220 °С потребовалось подвести
17,6 кДж теплоты. Какова масса медных опилок в этой
смеси?
26. В батарею водяного отопления вода поступает при
температуре 80 °С по трубе сечением 500 мм2 со скоростью
1,2 см/с, а выходит из батареи, имея температуру 25 °С.
Сколько теплоты получает отапливаемое помещение в течение суток?
27. Установка, выделяющая тепловую мощность
50 кВт, охлаждается проточной водой, текущей по спиральной трубе площадью сечения 177 мм2. При установившемся режиме проточная вода нагревается на 25 °С.
Определите скорость течения воды.
62 8 класс
УРАВНЕНИЕ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА
(НАГРЕВАНИЕ, ОХЛАЖДЕНИЕ)
Второй уровень
28. В стакан, содержащий 200 г кипятка, опустили
серебряную ложку массой 150 г, имеющую температуру 20 °С. Температура воды понизилась от этого до 97 °С.
Определите удельную теплоемкость серебра.
29. Какова масса стальной детали, нагретой предварительно до 500 °С, если при опускании ее в сосуд, содержащий 18,6 л воды при 13 °С, вода нагрелась до 35 °С?
Испарением и потерями тепла пренебречь.
30. Паровой котел содержит 40 м3 воды при температуре 225 °С. Какой объем воды при 9 °С был добавлен, если
установилась температура 200 °С?
31. В сосуде смешали воду с температурой 20 °С и воду
с температурой 100 °С. Через некоторое время в сосуде
установилась температура 40 °С. Найдите отношение массы холодной воды к массе горячей.
Третий уровень
32. В ванну налили и смешали 50 л воды при температуре 15 °С и 30 л воды при температуре 75 °С. Какой
станет температура воды в ванне, если потерями тепла
пренебречь?
33. Смешали 6 кг воды при 42 °С, 4 кг воды при 72 °С
и 20 кг воды при 18 °С. Определите температуру смеси.
34. В калориметр, содержащий 270 г воды при 12 °С,
опустили кусок алюминия массой 200 г, нагретый
до 100 °С. Температура теплового равновесия 23 °С. Определите удельную теплоемкость алюминия. Теплоемкость
калориметра 42 Дж/°С.
35. Для измерения температуры воды, имеющей
массу 66 г, в нее погрузили термометр, который показал
32,4 °С. Какова действительная температура воды, если
теплоемкость термометра равна 1,8 Дж/°С и перед погружением в воду он показывал температуру помещения,
равную 17,8 °С?
Уравнение теплового баланса (нагревание, охлаждение) 63
36. Вода может находиться при температурах меньших О °С и больших 100 °С. В калориметре с теплоемкостью 1,67 кДж/°С находится 1 кг переохлажденной воды
при температуре -10 °С. Какая температура установится
в калориметре, если в него влить 170 г воды, перегретой
до 120 °С?
37. Два одинаковых сосуда содержат воду: в одном
масса воды 0,1 кг при температуре 45 °С, в другом — 0,5 кг
при 24 °С. В сосуды налили одинаковое количество ртути.
После установления теплового равновесия в обоих сосудах оказалось, что температура воды в них одна и та же
и равна 17 °С. Найдите теплоемкость сосудов.
Четвертый уровень
38. Определите температуру воды в сосуде, если
в него налили одну кружку воды при температуре 40 °С,
четыре кружки воды при температуре 30 °С и пять кружек воды при температуре 20 °С. Потери теплоты не учитывать.
39. Смешали 24 л воды при 12 °С и 40 л воды при 80 °С.
Определите установившуюся температуру, если во время
смешивания тепловые потери составили 420 кДж.
40. Смешали 60 кг воды при 90 °С и 150 кг воды при
23 °С, причем 0,15 части тепла, отданного горячей водой,
пошло на нагревание окружающей среды. Определите конечную температуру воды.
41. В стеклянный сосуд, имеющий массу 120 г и температуру 20 °С, налили горячую воду, масса которой 200 г
и температура 100 °С. Спустя 5 мин температура сосуда
с водой стала равной 40 °С. Теряемое в единицу времени
количество теплоты постоянно. Какое количество теплоты терялось в единицу времени?
42. Для подготовки бассейна вместимостью 600 л смешали холодную воду температурой 10 °С с горячей водой
температурой 60 °С. Какие объемы холодной и горячей
воды надо взять, чтобы установилась температура 40 °С?
Начальная температура материала бассейна 20 °С, его
масса 1 т, удельная теплоемкость материала бассейна
500 Дж/кг°С.
64 8 класс
43. В железном калориметре массой 0,1 кг находится
0,5 кг воды при температуре 15 °С. В калориметр бросают
свинец и алюминий общей массой 0,15 кг и температурой 100 °С. В результате температура воды поднимается
до 17 °С. Определите массы алюминия и свинца.
44. В термос с горячей водой, температура которой
40 °С, опускают бутылочку с детским питанием. Она
нагревается до 36 °С, а вода в термосе остывает до этой
же температуры. Эту бутылочку вынимают и в термос
опускают другую точно такую же бутылочку. До какой
температуры она нагреется? До погружения в термос обе
бутылочки имели температуру 18 сС.
45. После опускания в сосуд с водой, имеющей температуру 10 °С, металлического тела, нагретого до 100 °С,
там установилась общая температура 40 °С. Какой станет
температура воды, если, не вынимая первого тела, в нее
опустить еще одно такое же тело, нагретое до 100 °С? Потерями теплоты на нагревание сосуда пренебречь.
46. Нагретое до 100 °С тело опустили в сосуд с водой,
при этом температура воды повысилась от 20 до 30 °С.
Какой станет температура воды, если в нее опустить еще
одно такое же тело, нагретое до 80 °С? Теплоемкостью сосуда и тепловыми потерями пренебречь.
47. В калориметр налили ложку горячей воды, после чего его температура возросла на 5 °С. После того
как добавили вторую ложку горячей воды, температура
возросла на 3 °С. На сколько градусов увеличится температура калориметра, если в него добавить третью ложку горячей воды? Теплообменом с окружающей средой
пренебречь.
48. Имеются два теплоизолированных сосуда. В первом из них находится 5 л воды при температуре 60 °С,
во втором — 1 л воды при температуре 20 °С. Часть воды
перелили из первого сосуда во второй. После установления теплового равновесия во второй сосуд из первого
отлили столько воды, чтобы объемы воды в сосудах стали равны первоначальным объемам. После этих операций температура воды в первом сосуде стала равна 59 °С.
Сколько воды перелили из первого сосуда во второй и обратно?
Сгорание топлива 65
СГОРАНИЕ ТОПЛИВА
Первый уровень
49. Какое количество теплоты выделится при полном
сгорании 2 т каменного угля?
50. Какую массу антрацита надо сжечь, чтобы получить 90 МДж энергии?
51. Вычислите удельную теплоту сгорания керосина,
если при полном сгорании 200 г выделилось 9,2 МДж
энергии.
52. Определите количество теплоты, выделяющееся
при сгорании 2 л бензина.
53. Какое количество теплоты выделится при сгорании топливной смеси, состоящей из 4 кг сухой древесины
и 2 кг древесного угля?
Второй уровень
54. Смешали 1,5 л бензина и 0,5 л керосина. Какое
количество теплоты выделится при полном сгорании полученного топлива?
55. Во сколько раз больше выделится теплоты при
полном сгорании водорода массой 1 кг, чем при сгорании
2 л бензина?
56. Определите массу природного газа, которым можно заменить 0,9 г водорода, чтобы получить такое же количество теплоты, что и при сжигании водорода.
57. Сколько антрацита надо сжечь, чтобы получить
столько же энергии, сколько ее выделяется при сгорании
бензина объемом 6 м3?
58. На сколько градусов изменится температура воды
объемом 100 л, если считать, что вся теплота, выделяемая при сжигании древесного угля массой 0,5 кг, пойдет
на нагревание воды?
59. Сколько спирта надо сжечь, чтобы изменить температуру воды массой 2 кг от 14 до 50 °С, если вся теплота,
выделенная спиртом, пойдет на нагревание воды?
60. Сколько нужно сухих дров, чтобы получить столько теплоты, сколько необходимо для нагревания 200 л
воды на 60 °С?
3 Сборник задач по физике
66 8 класс
61. Топливная смесь приготовлена из сухих древесных
опилок, торфа и каменного угля, массы которых взяты
в отношении 6 :3 :1 . Какое количество тепла выделится
при сгорании 1 кг такой смеси, если удельные теплоты
сгорания взятых горючих веществ равны 107 Д ж /кг;
1,4 • 107 Дж/кг; 3 • 107 Дж/кг?
62. На спиртовке нагрели 175 г воды от 15 до 75 °С.
При этом было израсходовано 5 г спирта. Какое количество теплоты пошло на нагревание воды, а какое количество теплоты было отдано окружающей среде?
Третий уровень
63. Найдите КПД тракторного двигателя, который
развивает мощность 110 кВт и расходует в час 28 кг дизельного топлива.
64. При нагревании на спиртовке 224 г воды от 15
до 75 °С сожгли 5 г спирта. Определите КПД спиртовки.
65. Определите КПД нагревательной установки, если
для нагревания 100 кг воды от 10 °С до кипения требуется
8 кг сухих дров.
66. Рассчитайте коэффициент полезного действия
плавильной печи, в которой для нагревания 0,5 т алюминия от 9 °С до температуры плавления 659 °С было израсходовано 70 кг каменного угля.
67. В баллон горелки влито 0,47 кг керосина. Какое
количество воды, взятой при температуре 20 °С, можно
вскипятить, если сжечь весь керосин? КПД горелки 40%.
68. Чтобы нагреть 1,8 кг воды от 18 °С до кипения
на горелке с КПД 25% потребовалось 92 г горючего. Какова удельная теплота сгорания горючего?
69. Сколько граммов керосина нужно сжечь, чтобы
довести до кипения 4 л воды, если начальная температура воды 20 °С и 25% энергии затрачено непроизводительно?
70. Плывя вниз по течению реки, теплоход прошел
расстояние 135 км со скоростью 27 км/ч и при этом сжег
843 кг дизельного топлива. КПД силовой установки теплохода 25%. Найдите полезную мощность силовой установки.
Плавление, кристаллизация 67
71. Автомобиль расходует бензин объемом 13 л
на пути 100 км. Определите развиваемую автомобилем
полезную мощность, если скорость его 90 км/ч, КПД двигателя равен 24%.
72. Снегоход-буксировщик оснащен двигателем мощностью 4,4 кВт с КПД 32,7%. Сколько литров бензина
расходуется в среднем за один час работы снегохода?
73. Определите, какая часть энергии расходуется
на нагревание воды спиртовкой, если для нагревания
100 г воды от 20 °С до 90 °С сожгли 5 г спирта.
74. Судно развивает мощность 1500 кВт при КПД
30%. Найдите расход дизельного топлива на 1 км пути
при скорости 72 км/ч.
75. Реактивный самолет имеет четыре двигателя, каждый из которых развивает силу тяги 30 кН. КПД двигателя 25%. Определите расход керосина на перелет длиной
4000 км.
76. Двигатель реактивного самолета при перелете
на расстояние 4310 км развивает среднюю силу тяги
80 кН. Сколько керосина будет израсходовано за полет,
если КПД двигателя 25%?
Четвертый уровень
77. Чему была равна средняя сила сопротивления
воды движению парохода, если он в течение трех суток
при средней скорости 10 км/ч потребил 6,5 т угля? КПД
судового двигателя 10%.
78. На сколько километров пути хватит автомобилю
40 л бензина, если масса автомобиля 3,6 т, сила сопротивления движению составляет 0,05 веса, а КПД равен 18%?
ПЛАВЛЕНИЕ, КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ
Первый уровень
79. Какое количество теплоты требуется для того,
чтобы расплавить 2 кг олова, взятого при температуре
плавления?
80. Какую массу цинка, взятого при температуре
420 °С, можно расплавить, сообщив ему 360 кДж тепла?
68 8 класс
81. Сколько тепла выделится при кристаллизации 5 л
воды, взятой при О °С?
82. Определите удельную теплоту плавления цинка,
если для плавления 100 г вещества, взятого при температуре плавления, потребовалось 10,2 кДж теплоты.
83. Определите количество теплоты, необходимое для
плавления куба, вырезанного изо льда. Ребро куба 1 м,
температура 0 °С.
Второй уровень
84. Какой объем воды можно получить, если к большой глыбе льда, имеющей температуру 0 °С, подвести
680 МДж тепла?
85. Сколько теплоты выделится при отвердевании 2 кг
цинка, взятого при температуре плавления, и дальнейшем его охлаждении до 30 °С?
86. На плавление 2 кг льда, взятого при 0 °С, потребовалось в 2 раза больше энергии, чем на нагревание некоторой массы свинца на 100 °С. Определите массу свинца.
87. Какая масса воды должна кристаллизоваться,
чтобы в результате этого процесса выделилось такое
же количество теплоты, что и при кристаллизации 8 кг
свинца?
88. Какое количество теплоты надо сообщить 2 кг
льда, взятого при температуре -10 °С, чтобы полностью
его растопить?
89. Свинцовую пластину размером 2 х 5 х 10 см нагрели до плавления и расплавили. Сколько энергии выделится при отвердевании и охлаждении до 27 °С этого свинца?
90. Лед массой 2 кг при температуре -1 0 °С внесли
в комнату, после чего лед растаял, а образовавшаяся вода
нагрелась до 18 °С. Сколько теплоты для этого потребовалось?
91. Какое количество теплоты потребуется для нагревания и плавления в железной коробке 100 г олова, если
их начальная температура 32 °С? Масса коробки 30 г.
92. Для приготовления пищи полярники используют
воду, полученную из расплавленного льда. Какое количество теплоты потребуется для того, чтобы из 20 кг льда,
Плавление,кристаллизация 69
взятого при -10 °С, получить воду при 100 °С? Потерями
тепла пренебречь.
93. Свинцовая деталь массой 100 г охлаждается
от 427 °С до температуры плавления, отвердевает и охлаждается до 27 °С. Какое количество теплоты передает деталь окружающим телам?
94. Хватит ли энергии, выделившейся в результате
охлаждения 10 кг воды на 50 °С и дальнейшей ее кристаллизации, на плавление 5 кг свинца, взятого при температуре плавления?
Третий уровень
95. Сколько литров спирта можно нагреть на 2 °С
за счет энергии, выделившейся в результате охлаждения
и кристаллизации 2 кг воды с начальной температурой
30 °С?
96. При морозе -10 °С каждый квадратный метр поверхности пруда отдает находящемуся над ним воздуху
180 кДж тепла в час. Какова будет толщина образовавшегося за сутки ледяного покрова, если температура воды
у поверхности пруда 0 °С?
97. Для того чтобы превратить некоторое количество
льда, взятого при температуре -50 °С, в воду с температурой 50 °С, требуется 655 кДж энергии. Чему равна масса
льда?
98. В ведре находится смесь воды со льдом массой
10 кг. Ведро внесли в комнату. Лед растаял за 50 мин,
а за следующие 10 мин вода в ведре нагрелась на 2 °С.
Определите, какая масса льда находилась в ведре, когда
его внесли в комнату.
99. Сосуд, в котором находится вода массой 100 г при
температуре 0 °С, внесли в комнату. Через 15 мин температура воды поднялась до 2 °С. Когда же в сосуде при
той же температуре находилось 200 г льда, то он растаял
за 20 ч. Определите удельную теплоту плавления льда.
Теплоемкость воды считать известной.
100. Тигель с оловом нагревают таким образом, что
количество теплоты, ежесекундно подводимое к тиглю, постоянно. За 5 мин температура олова поднялась
70 8 класс
от 10 до 50 °С. Какое время необходимо, чтобы нагреть
олово от 50 до 232 °С и полностью его расплавить?
101. С какой высоты должен упасть кусок свинца,
чтобы при ударе о поверхность земли он расплавился?
Начальная температура свинца -3 3 °С, на нагревание
и плавление свинца идет 70% его механической энергии.
Температура плавления свинца 327 “С.
102. В тающую льдину попадает пуля, летящая со скоростью 1000 м/с. Масса пули 10 г. Считая, что половина
энергии пули пошла на раздробление льда, а другая половина — на его плавление, найдите массу растаявшего льда.
103. С какой наименьшей скоростью должна лететь
свинцовая дробинка, чтобы при ударе о препятствие она
полностью расплавилась? Считать, что 80% кинетической
энергии превратилось во внутреннюю энергию дробинки,
а температура дробинки до удара была 127 °С.
104. Какое количество снега, имеющего температуру -5 °С, растает под колесами автомобиля, если он буксует в течение 30 с? Мощность автомобиля 20 кВт, а на буксовку уходит 80% всей мощности двигателя.
105. С какой наименьшей скоростью должна лететь
льдина при температуре 0 °С, чтобы при резком торможении она расплавилась? На плавление льдины идет 50%
ее кинетической энергии.
106. Определите, какую массу керосина надо сжечь
на горелке с КПД 25%, чтобы из 2 кг льда, взятого при
0 °С, получить воду при 100 °С.
107. Сколько стали, взятой при 20 °С, можно расплавить в печи с КПД 50%, сжигая 2 т каменного угля?
108. Какое количество льда, взятого при -10 °С, можно
растопить на горелке с КПД 40%, если сжечь 1 л керосина?
109. Сколько дров надо сжечь в печке с КПД 40%,
чтобы получить из 200 г снега, взятого при температуре -10 °С, воду при 20 °С?
Четвертый уровень
110. При охлаждении 50 кг жидкого олова, взятого при
температуре 232 °С, выделилось 4,62 МДж теплоты. Определите конечную температуру олова после охлаждения.
Уравнение теплового баланса (плавление, кристаллизация) 71
111. Кусок свинца, имеющий массу 1 кг, расплавился
наполовину при сообщении ему 54,5 кДж энергии. Какова начальная температура свинца?
112. В сосуде находится лед. Для нагревания сосуда вместе со льдом от -3 до -1 °С требуется некоторое количество теплоты. Для дальнейшего нагревания
от -1 до +1 °С требуется количество теплоты в 20 раз
большее. Определите массу льда в сосуде до нагревания.
Теплоемкость сосуда 600 Дж/°С.
113. Лед массой 1 кг с начальной температурой -4 0 °С
равномерно нагревают до 60 °С, сообщая ему каждую минуту 8400 Дж теплоты. Начертите график зависимости
температуры в этом процессе от времени.
114. В калориметре в воде плавает кусок льда массой
0,1 кг, в который вмерзла свинцовая дробинка массой 5 г.
Какое минимальное количество тепла надо затратить,
чтобы дробинка начала тонуть? Температура воды в калориметре 0 °С.
УРАВНЕНИЕТЕПЛОВОГО БАЛАНСА
(ПЛАВЛЕНИЕ, КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ)
Второй уровень
115. Железная заготовка, охлаждаясь от температуры
800 °С до 0 °С, растопила лед массой 3 кг, взятый при 0 °С.
Какова масса заготовки? Потерями тепла пренебречь.
116. В калориметр, заполненный льдом при 0 °С, помещают кусок железа массой 340 г. Определите, какое
количество льда растает к моменту установления теплового равновесия, если температура железа в момент его
опускания в калориметр была 20 °С.
117. В калориметр с водой бросают кусочки тающего льда. В некоторый момент кусочки льда перестают
таять. Первоначальная масса воды в сосуде была равна
340 г, а в конце процесса таяния масса воды увеличилась
на 84 г. Какой была первоначальная температура воды
в калориметре?
118. Определите минимальный объем льда, взятого
при 0 °С, который должен быть добавлен в воду, масса
72 8 класс
которой 170 г, а температура 15 °С, чтобы понизить ее
температуру до 0 °С.
119. В массивном куске льда, находящемся при 0 °С,
сделано углубление, в которое влили 100 г воды при температуре 67 °С. Какая масса воды окажется в углублении,
когда вода остынет? Теплообменом с воздухом пренебречь.
Третий уровень
120. В калориметре находится лед при температуре -5 «С. Какой была масса льда, если после добавления
в калориметр 4 кг воды, имеющей температуру 20 °С,
и установления теплового равновесия температура содержимого калориметра оказалась равной 0 °С и в калориметре оказалась только вода?
121. В калориметре находился 1 кг льда при температуре -5 °С. После добавления в калориметр 2 кг воды
в нем установилась температура 0 °С. Какова температура
добавленной в калориметр воды, если в итоге в калориметре оказалась только вода?
122. В сосуд с водой массой 5 кг при 30 °С бросают
кусочки льда при 0 °С. Определите массу льда, если температура смеси стала 10 °С.
123. Сколько нужно килограммов льда, чтобы охладить воду в ванне от 17 до 7 °С? Объем воды 100 л. Температура льда 0 °С.
124. В калориметр, содержащий 250 г воды при температуре 15 °С, брошено 20 г мокрого снега. Температура в калориметре понизилась на 5 °С. Сколько воды было
в снеге? Теплоемкостью калориметра пренебречь.
125. В углубление, сделанное во льду, влили свинец.
Сколько было влито свинца, если он остыл до температуры 0 °С и при этом растопил лед массой 270 г? Начальная
температура льда 0 °С, свинца 400 “С.
126. В калориметре находятся лед и вода при 0 °С. Масса льда и воды одинакова и равна 500 г. В калориметр вливают воду массой 1 кг при температуре 50 °С. Какая температура установится в калориметре после теплообмена?
127. В воду массой 5 кг при температуре 40 °С опустили 1 кг льда, имеющего температуру 0 °С. Какой будет
температура полученной воды после теплообмена?
Парообразование, конденсация 73
128. В колбе находится 600 г воды при 80 «С. Какое
количество льда при -1 5 °С нужно добавить в воду, чтобы
окончательная температура смеси стала 50 °С?
129. Кусок льда массой 750 г поместили в калориметр
с водой. Масса воды 2,5 кг, начальная температура 5 °С.
Когда установилось тепловое равновесие, оказалось, что
масса льда увеличилась на 64 г. Определите начальную
температуру льда.
130. До какой температуры следует нагреть железный
кубик, чтобы он полностью погрузился в лед? Начальная
температура льда 0 ”С.
131. При изготовлении дроби расплавленный свинец,
имеющий температуру 327 °С, выливают в воду. Какое
количество дроби было изготовлено, если 3 л воды нагрелись при этом от 25 до 47 °С? Потери тепла составили 25%.
132. В термосе находится 0,5 кг льда при температуре -1 5 °С. Сколько воды при 20 °С надо добавить в термос,
чтобы температура стала равной -5 °С?
Четвертый уровень
133. В сосуд, содержащий 10 кг льда при 0 «С, влили
3 кг воды при 90 °С. Какая температура установится в сосуде после теплообмена? Сколько воды будет в сосуде?
134. В термос с водой поместили лед при температуре -10 °С. Масса воды 400 г, масса льда 100 г, начальная
температура воды 18 °С. Определите окончательную температуру, установившуюся в термосе.
135. В воду массой 2 кг при температуре 30 °С положили кусок льда массой 1 кг, температура которого 0 С.
Какая температура установится в сосуде? Какой станет
масса льда?
ПАРООБРАЗОВАНИЕ, КОНДЕНСАЦИЯ
Первый уровень
136. Какое количество теплоты необходимо для превращения в пар 100 г кипящей воды?
137. Сколько теплоты выделится при конденсации
2 кг водяного пара при температуре 100 °С?
74 8 класс
138. Определите удельную теплоту парообразования
эфира, если при конденсации 50 г эфира, взятого при температуре 35 °С, выделилось 20 кДж тепла.
139. Какую массу спирта можно испарить при подведении к телу 27 кДж тепла? Температура спирта 78 °С.
Второй уровень
140. Сколько льда, взятого при 0 °С, расплавится, если
ему сообщить такое количество теплоты, которое выделится при конденсации водяного пара, масса которого
равна 8 кг, а температура 100 °С при нормальном атмосферном давлении?
141. Можно ли полностью испарить 3 л спирта, взятого при температуре кипения, сообщив ему 1,8 МДж
тепла?
142. При конденсации водяного пара массой 0,1 кг,
взятого при температуре кипения, выделилось столько
же энергии, как и при конденсации паров спирта, взятых при температуре кипения. Определите массу спирта.
143. К сосудам, наполненным водой и спиртом при
температуре кипения, подводят одинаковое количество
теплоты. Во сколько раз масса испарившегося спирта
больше массы испарившейся в результате этого воды?
144. Сколько спирта, взятого при температуре кипения, можно испарить, затратив на это 70% энергии, выделившейся при конденсации 1 кг водяного пара, взятого
при 100 °С?
145. Какое количество теплоты выделится при конденсации водяного пара массой 10 кг, взятого при температуре 100 °С, и охлаждении образовавшейся воды
до 20 °С?
146. Какое количество теплоты выделится при конденсации 10 г паров эфира, взятого при температуре 35 °С,
и его дальнейшем охлаждении до 15 °С?
147. Какое количество теплоты необходимо затратить,
чтобы 200 г воды с начальной температурой 40 °С довести
до кипения и 10 г воды превратить в пар?
148. На сколько больше требуется энергии для испарения 2,5 кг воды, взятой при температуре кипения, чем
Парообразование, конденсация 75
для испарения 2,5 кг спирта с начальной температурой
78 °С?
149. К 10 л воды при температуре 50 °С, подвели
6,9 МДж тепла, в результате чего часть воды испарилась.
Определите массу оставшейся воды.
150. Какую массу воды, находящейся при температуре 30 °С, можно испарить, затратив 100 кДж энергии?
Третий уровень
151. Какое количество теплоты необходимо, чтобы изо
льда массой 2 кг, взятого при температуре -10 °С, получить пар при 100 °С?
152. Для определения удельной теплоты парообразования ученик на электроплитке нагрел воду, причем оказалось, что на нагревание ее от 10 до 100 °С потребовалось
18 мин, а для превращения 0,2 части ее массы в пар —
23 мин. Какова удельная теплота парообразования воды
по данным опыта?
153. На нагреватель поставили открытый сосуд с водой. Через 40 мин после начала кипения в сосуд добавили
воду, масса которой равна массе выкипевшей за это время
воды. При неизменных условиях нагрева вода в сосуде
снова закипела спустя 3 мин. Какова была первоначальная температура добавленной воды?
154. Рассчитайте количество теплоты, необходимое
для процессов, соответствующих участкам А -Е графика,
приняв массу льда равной 500 г. Назовите эти процессы
(см. рисунок).
76 8 класс
155. На печь поставили кастрюлю с 3 л воды при
100 °С. Сколько каменного угля надо сжечь, чтобы испарить всю воду? КПД печи 45%.
156. Какое количество природного газа надо сжечь,
чтобы 4 кг льда при -10 С обратить в пар с температурой
100 °С? КПД нагревателя 60%.
УРАВНЕНИЕ ТЕПЛОВОГО
БАЛАНСА(ПАРООБРАЗОВАНИЕ,
КОНДЕНСАЦИЯ)
Второй уровень
157. Из теплоизолированного сосуда, почти полностью заполненного водой при температуре 0 °С, медленно
откачивают водяной пар. Найдите массу льда, образовавшегося в сосуде к моменту, когда через насос прошло 10 г
пара при 0 °С.
158. Сколько килограммов стоградусного пара потребуется для нагревания стальной детали массой 60 кг
от 10 до 100 °С?
159. Приготовление пищи в кастрюле-скороварке ведется при 108 °С и повышенном давлении. Какая часть
воды испарится после того, как произойдет разгерметизация скороварки?
160. Какую массу стоградусного пара надо впустить
в сосуд с 46 л воды, чтобы в сосуде после теплообмена
оказалась вода при 100 °С? Начальная температура воды
20 °С.
Третий уровень
161. Сколько килограммов стоградусного пара потребуется для нагревания стального изделия массой 150 кг
от 20 до 50 °С?
162. В сосуд с водой, имеющей температуру 0 °С, впустили 1 кг стоградусного пара. Через некоторое время
в сосуде установилась температура 20 °С. Определите массу воды, первоначально находившейся в сосуде.
Уравнение теплового баланса (парообразование, конденсация) 77
163. В сосуд с водой, имеющей температуру О °С, впустили 2 кг водяного пара при 100 °С. Через некоторое время в сосуде установилась температура 40 °С. Сколько воды
оказалось в сосуде?
164. В сосуд, содержащий 2,8 л воды при 20 °С, бросают кусок стали массой 3 кг, нагретый до 460 °С. Вода
нагревается до 60 °С, а часть ее обращается в пар. Найдите
массу воды, обратившейся в пар. Теплоемкостью сосуда
пренебречь.
165. В сосуд, содержащий 1,5 кг воды при 15 °С, впускают 200 г водяного пара при 100 °С. Какая общая температура установится после конденсации пара?
166. Сколько килограммов стоградусного пара потребуется для нагревания бетонной плиты массой 200 кг
от 10 до 40 °С?
167. В теплоизолированном сосуде содержится смесь
из 2 кг льда и 10 кг воды при 0 °С. В сосуд подают водяной
пар при температуре 100 °С. В результате теплообмена
в сосуде оказалась вода при 80 °С. Определите массу пара.
168. Струя водяного стоградусного пара соприкасается с куском льда массой 10 кг при температуре 0 °С. Какая
установится температура после того, как лед растает, если
масса израсходованного пара равна 2 кг?
169. В сосуде находится смесь из 300 г воды и 100 г
льда при температуре 0 °С. Сколько стоградусного пара
необходимо впустить в сосуд, чтобы окончательная температура смеси была равна 12 °С?
170. В сосуд, содержащий 2 л воды и некоторое количество льда при 0 °С, было введено 0,4 кг водяного пара
при 100 °С, в результате чего весь лед растаял, и вода в сосуде нагрелась до 70 °С. Определите массу находящегося
в сосуде льда.
171. Водяной пар при температуре 100 °С впускают
в калориметр, в котором находится лед при температуре
0 °С. Найдите отношение массы льда к массе пара, если
в равновесном состоянии в калориметре оказалась вода
при 50 °С.
172. Какое количество стоградусного водяного пара
потребуется для того, чтобы 5 кг льда, взятого при температуре -10 °С, превратить в воду при 10 °С?
78 8 класс
173. В калориметр, содержащий 500 г воды при 10 °С,
бросили кусок льда массой 240 г и температурой -20 °С
и ввели 20 г пара при 100 °С. После установления в калориметре теплового равновесия оказалось, что не растаяла
1 „ — часть внесенного в калориметр льда. По этим данным
5
определите удельную теплоемкость воды.
174. В сосуде, из которого быстро откачивают воздух,
находится вода при температуре 0 °С. В результате интенсивного испарения происходит замораживание воды.
Какая часть воды испарилась?
Четвертый уровень
175. В сосуд, содержащий лед массой 300 г при температуре 0 °С, впустили водяной пар массой 200 г с температурой 100 °С. Определите температуру, установившуюся
в системе. Потерями тепла пренебречь.
176. В калориметр, где находится 1 кг льда при -40 °С,
впустили пар массой 1 кг с температурой 120 °С. Определите установившуюся температуру.
177. Два одинаковых кусочка льда летят навстречу
друг другу с равными скоростями и при ударе превращаются в пар. Оцените минимально возможные скорости
льдинок перед ударом, если их температура равна -12 °С.
СОПРОТИВЛЕНИЕ ПРОВОДНИКА
Первый уровень
178. Рассчитайте сопротивление алюминиевого провода длиной 10 м и площадью сечения 0,6 мм2.
179. Каким должно быть сечение железной проволоки,
чтобы ее сопротивление составляло 20 Ом при длине 200 м?
180. Обмотка реостата сопротивлением 84 Ом выполнена из никелиновой проволоки с площадью поперечного
сечения 1 мм2. Определите длину проволоки.
181. На катушку намотан 1 м провода с площадью поперечного сечения 5 мм2. Найдите удельное сопротивление сплава, из которого изготовлен провод, если сопротивление катушки 2 кОм.
Сопротивление проводника 79
182. Из никелиновой ленты шириной 0,5 см и толщиной 0,5 мм надо изготовить сопротивление, равное
0,2 Ом. Сколько метров ленты потребуется для этого?
183. Медная проволока обладает сопротивлением
6 Ом. Каким сопротивлением будет обладать медная проволока, у которой в 2 раза больше длина?
184. Вольфрамовая проволока имеет сопротивление
60 Ом. Каким сопротивлением обладала бы эта проволока, если бы ее площадь сечения была меньше в 4 раза?
185. Железная проволока имеет некоторые размеры
и обладает сопротивлением 100 Ом. Каким будет сопротивление железной проволоки, длина которой в 2 раза
меньше исходной, а площадь сечения в 2 раза больше?
186. Две металлические проволоки одинаковой длины
и одинаковой площади поперечного сечения имеют сопротивления 500 Ом и 5,5 кОм. Во сколько раз отличаются
удельные сопротивления этих металлов?
Второй уровень
187. Имеются две проволоки одинаковой длины и изготовленных из одного материала. Площадь поперечного
сечения первой проволоки 0,2 см2, а другой — 5 мм2. Сопротивление какой проволоки больше и во сколько раз?
188. Имеются два одинаковых проводника, однако
один из них в 8 раз длиннее другого, а второй имеет
вдвое большую площадь поперечного сечения. Какой
из проводников обладает большим сопротивлением?
Во сколько раз?
189. Каким должно быть сечение стальной проволоки
некоторой длины, чтобы ее сопротивление было равно
сопротивлению алюминиевой проволоки длиной в 2 раза
большей и сечением 0,75 мм2?
190. Провод длиной 20 м и сечением 4 мм2 обладает
сопротивлением 2,5 Ом. Найдите сопротивление провода
из того же материала, но длиной 35 м и сечением 5 мм2.
191. Масса 1 км контактного провода на пригородных электрифицированных железных дорогах составляет 890 кг. Каково сопротивление этого провода? Провод
медный.
80 8 класс
192. Какую массу меди следует израсходовать на электропровод длиной 5 км, чтобы его сопротивление было
5 0м?
Третий уровень
193. Резистор сопротивлением 38 Ом изготовлен
из меди массой 11,2 г. Найдите длину проволоки и площадь сечения.
194. Найдите вес меди, необходимой для изготовления
проволоки сопротивлением 1,72 Ом и сечением 0,5 мм2.
195. Две железные проволоки имеют одинаковый вес,
но площадь сечения первой проволоки в два раза больше,
чем второй. Найдите отношение сопротивления второй
проволоки к сопротивлению первой.
196. После протягивания стальной проволоки через
волочильный станок, длина ее увеличилась в 4 раза. Каким стало сопротивление этой проволоки, если до обработки ее сопротивление равнялось 20 Ом?
197. Провод имеет площадь поперечного сечения
1 мм2 и сопротивление 10 Ом. К веществу провода добавляют в два раза большее количество вещества и изготавливают новый провод, имеющий площадь поперечного сечения 0,5 мм2. Найдите сопротивление нового
провода.
198. Во сколько раз масса медного проводника меньше массы алюминиевого, если они имеют одинаковые
сопротивления и одинаковые площади поперечного сечения?
199. Масса меди, необходимой для изготовления
проволоки сопротивлением 1,72 Ом, равна массе железа, израсходованного на изготовление проволоки такой
же длинны. Каково сопротивление железной проволоки?
200. На сколько масса медной проволоки сопротивлением 2,44 Ом и сечением 0,5 мм2 больше массы алюминиевой проволоки такого же сопротивления и такого
же сечения?
201. Две проволоки — медная и алюминиевая — имеют одинаковую массу. Длина медной проволоки в 10 раз
больше длины алюминиевой. Во сколько раз сопротивСоединение проводников 81
ление медной проволоки больше сопротивления алюминиевой? Плотность меди в 3,3 раза больше плотности алюминия, а удельное сопротивление в 1,65 раза
меньше.
СОЕДИНЕНИЕ ПРОВОДНИКОВ
Первый уровень
202. Имеются шесть проводников сопротивлениями:
1, 2, 3, 4, 5 и 6 Ом, соединенные последовательно. Найдите общее сопротивление цепи.
203. Пять одинаковых резисторов соединены параллельно. Чему равно общее сопротивление, если сопротивление одного резистора 4 Ом?
204. Два проводника сопротивлениями 3 и 9 Ом соединены параллельно. Найдите общее сопротивление
проводников.
205. Два резистора сопротивлениями 4 и 12 Ом соединены параллельно. Чему равно общее сопротивление
этого участка?
206. Для получения сопротивления 10 Ом были использованы резисторы сопротивлением 2 Ом. Сколько
последовательно соединенных резисторов было использовано?
207. Сколько одинаковых резисторов по 20 Ом надо
соединить параллельно, чтобы получить участок цепи
сопротивлением 4 Ом?
208. При параллельном соединении 7 одинаковых
резисторов общее сопротивление цепи оказалось равным 1,3 Ом. Определите сопротивление одного резистора.
Второй уровень
209. Три одинаковых резистора в первом случае соединили последовательно, а во втором — параллельно.
Во сколько раз общее сопротивление при последовательном соединении резисторов больше, чем при их параллельном соединении?
82 8 класс
210. Шнур, используемый для подводки тока к телефону, для гибкости делают из многих тонких медных
проволочек. Рассчитайте сопротивление провода длиной 3 м, состоящего из 20 проволочек площадью сечения
0,05 мм2 каждая.
211. Четыре одинаковых резистора, сопротивление
каждого из которых 2 Ом, соединены различными способами. Определите общее сопротивление участков цепи
(см. рисунок).
212. Соединение трех резисторов изображено на рисунке. Значения сопротивлений резисторов R x = 2 Ом,
R 2 = 6 Ом, i?3 = 3 Ом. Чему равно сопротивление этого
участка цепи?
Ri r t
о——1……..„Н*
ч
r 2
Z _ h
I Z F
213. Определите общее сопротивление цепи, изображенной на рисунке. Сопротивления резисторов:
= 12 Ом, R 2 = б Ом, R 3 = 4 Ом, R4 = 3 Ом, R5 = 5 Ом,
R6 = R7 = Rs= 3 0 O m.
Соединение проводников 83
R c
R n

V
R* R*
ZZhHZZ
д.
R.
ч т р
214. Какие сопротивления можно получить, имея
в распоряжении три резистора по б кОм?
215. Найдите общее сопротивление участка цепи,
изображенного на рисунке, если R x = 2 Ом, R 2 = 4 Ом,
Д3 = 3 Ом, Д4 = 12 Ом, Д5 = 12 Ом.
216. Рассчитайте общее сопротивление цепи, представленной на рисунке, если R = 2 Ом.
R
3R 6R
217. Из одинаковых резисторов по 10 Ом требуется
составить цепь сопротивлением 6 Ом. Какое наименьшее
количество резисторов для этого потребуется? Нарисуйте
схему электрической цепи.
218. Какое минимальное количество резисторов сопротивлением по 20 Ом каждый следует взять и как их
соединить, чтобы получить цепь сопротивлением 15 Ом?
84 8 класс
Третий уровень
219. Проволока имеет сопротивление 36 Ом. Когда ее
разрезали на несколько равных частей и соединили эти
части параллельно, то получилось сопротивление 1 Ом.
На сколько частей разрезали проволоку?
220. Цепь собрана из шести одинаковых резисторов
сопротивлением R = 21 Ом каждый (см. рисунок). Найдите общее сопротивление цепи.
R R
221. Рассчитайте общее сопротивление схемы, если
R = 5 Ом (см. рисунок).
222. Определите общее сопротивление схемы, если сопротивление каждого резистора R = 3 Ом (см. рисунок).
R
Соединение проводников 85
223. Как следует соединить четыре резистора сопротивлением по 20 Ом каждый, чтобы получить цепь сопротивлением 12 Ом?
224. Четыре проводника соединены по схеме, приведенной на рисунке. Определите общее сопротивление
схемы между точками А и В, если R x = 1 Ом, R 2 = 5 Ом,
Д3 = 6 Ом, Д4 = 2 Ом, R 5 — 4 Ом.
225. Найдите электрическое сопротивление цепи, если
R = 4 Ом (см. рисунок).
R
R R/2
226. Н…….У ——— [ м * —
СИЛА ТОКА. НАПРЯЖЕНИЕ.
ЗАКОН ОМА ДЛЯ УЧАСТКА ЦЕПИ
Первый уровень
232. Определите силу тока в электрической лампе,
если через нее за 10 мин проходит электрический заряд,
равный 300 Кл.
233. Какой электрический заряд протекает за 5 мин
через амперметр при силе тока в цепи 0,5 А?
234. На участке цепи при прохождении электрического заряда в 25 Кл совершена работа 500 Дж. Чему равно
напряжение на этом участке?
235. Напряжение на концах проводника 220 В. Какая
будет совершена работа при прохождении по проводнику
электрического заряда величиной 10 Кл?
88 8 класс
236. Какой ток пройдет через резистор сопротивлением 2,4 Ом, если на него подать напряжение 3,6 В?
237. При каком сопротивлении реостата через него
будет проходить ток 2 А при напряжении 24 В?
238. Каково напряжение на лампочке, включенной
в елочную гирлянду, если ее сопротивление 20 Ом и через
нее протекает ток 0,5 А?
239. Два резистора сопротивлениями 2 и 3 Ом соединены последовательно и подключены к сети с напряжением 120 В. Определите силу тока в цепи.
Второй уровень
240. Определите силу тока на участке цепи, состоящей
из константановой проволоки длиной 20 м и сечением
1 мм2, если напряжение на концах этого участка 40 В.
241. По медному проводнику длиной 40 м и площадью
сечения 2 мм2 протекает ток 5 А. Чему равно напряжение
на концах проводника?
242. По участку цепи, состоящему из двух параллельно соединенных резисторов сопротивлениями 2 и 3 Ом,
проходит ток 3 А. Определите напряжение на концах
участка цепи.
243. В цепь включены последовательно три резистора с сопротивлениями 30, 40 и 90 Ом. При прохождении тока по цепи напряжение на втором резисторе
оказалось равным 30 В. Определите ток, проходящий
через резисторы, и напряжения ца первом и третьем
резисторах.
244. Через поперечное сечение проводника за 1 с проходит 6 • 1019 электронов. Какова сила тока в проводнике?
Заряд электрона считать равным 1,6 • 10“19 Кл.
245. Какой заряд пройдет по проводнику сопротивлением 10 Ом за время 20 с, если к его концам приложено
напряжение 12 В?
246. Два резистора сопротивлениями 2 и 4 Ом соединены последовательно. Напряжение на первом резисторе
8 В. Чему равно напряжение на втором резисторе?
247. Два проводника, сопротивления которых 3
и 6 Ом, соединены параллельно. Определите силу тока
Сила тока Напряжение Закон Ома для участка цепи 89
в первом проводнике, если во втором проводнике сила
тока 2 А.
248. Два разных проводника, соединенных параллельно, подключили к источнику тока. При измерении силы
тока в проводниках амперметр в одном случае показал
0,8 А, а в другом — 0,4 А. Во сколько раз отличаются сопротивления проводников?
249. Если проводник подключить к источнику тока
с напряжением 36 В, то через него будет проходить ток
силой 2 А. Какой ток будет проходить через этот же проводник, если его подключить к источнику с напряжением 18 В?
250. Два проводника по очереди подключают к источнику с напряжением 12 В. В первом случае сила тока
в проводнике оказалась равной 1 А, во втором — 0,5 А.
На сколько отличаются сопротивления проводников?
251. К лампе сопротивлением 5 Ом последовательно
присоединен реостат сопротивлением 7,5 Ом. Определите ток в лампе, если напряжение на зажимах генератора
127 В, а проводка выполнена медным проводом длиной
20 м и сечением 17 мм2.
252. Гирлянда из 10 одинаковых лампочек, соединенных параллельно, включена в сеть с напряжением
220 В и потребляет ток силой 2,5 А. Определите сопротивление одной лампочки.
253. Три проводника сопротивлением 12, 9 и 3 Ом
соединены последовательно. Напряжение на концах
цепи 120 В. Найдите напряжение на первом проводнике.
254. Медный и нихромовый проводники длиной
по 10 м и сечением по 0,8 мм2 соединены последовательно. Определите напряжение на каждом проводнике, если
по ним идет ток 2 А.
255. Сила тока, проходящего по медному проводу длиной 100 м и площадью сечения 0,5 мм2, равна 1 А. Определите напряжение на проводнике.
Третий уровень
256. При включении в электрическую цепь проводника диаметром 0,5 мм и длиной 4,5 м разность потенциалов
90 8 класс
на его концах оказалась 1,2 В при силе тока 1 А. Чему
равно удельное сопротивление материала проводника?
257. Проводники сопротивлениями 1 и 5 Ом соединены параллельно. Определите ток в первом проводнике,
если в неразветвленной части ток равен 15 А.
258. К концам цепи, составленной из двух последовательно соединенных сопротивлений R = 60 Ом каждое,
подводится напряжение U = 110 В (см. рисунок). Что
покажет вольтметр, подключенный к одному из сопротивлений, если внутреннее сопротивление вольтметра
R y = 300 Ом?
259. Найдите токи и напряжения на сопротивлениях
R x = 4 Ом, R 2 = 2 Ом и i?3 = 4 Ом, если амперметр показывает ток 3 А (см. рисунок).
260. Определите, какой ток проходит через амперметр в цепи, изображенной на рисунке, если напряжение
на концах цепи 15 В, R x = 6 Ом, R 2 = 10 Ом, R 3 = 10 Ом,
R 4 = 4 Ом.
ю о
U
Сила тока Напряжение Закон Ома для участка цепи 91
261. На рисунке изображена схема смешанного соединения четырех резисторов. Найдите токи, проходящие
через каждый резистор, и напряжения на них, если показание амперметра 1 A, R x = 8 Ом, R 2 = 8 Ом, R s = 6 Ом,
Д4= 10 Ом.
Ri
I-CZ
262. В электрической цепи (см. рисунок) известно, что
амперметр показывает 5 мА, амперметр А3 показывает 1 мА; значения сопротивлений R x = 3 Ом, R 2 = 1 Ом.
Найдите показание амперметра А2.
263. Резисторы R 2 = 200 Ом и R 3 = 500 Ом соединены
параллельно, последовательно с ними включен резистор
R x = 100 Ом. При подключении этой цепи к источнику
тока за 10 с через третий резистор прошел заряд 0,5 Кл.
Определите напряжение на концах цепи (см. рисунок).
264. Кабель состоит из двух стальных жил, площадью поперечного сечения Sx = 0,6 мм2 каждая, и четырех
92 8 класс
медных жил, площадью поперечного сечения S 2 =
0,85 мм2 каждая. Каково падение напряжения на каждом
километре кабеля при силе тока / = 0,1 А?
265. Сопротивления всех резисторов в цепи, схема которой приведена на рисунке, одинаковы и равны 40 Ом.
Показание вольтметра 12 В. Каково показание амперметра?
266. В схеме, изображенной на рисунке, сопротивления резисторов: = 12 Ом, R 2 = 3 Ом, R s = 6 Ом,
R 4= 4 Ом. Найдите токи, протекающие через каждый резистор, если напряжение на концах цепи 17 = 24 В.
д,
Четвертый уровень
267. В электрической цепи, изображенной на рисунке,
напряжение на концах цепи равно 100 В, a R 3 = 20 Ом.
Сила тока Напряжение Закон Ома для участка цепи 93
При разомкнутом ключе амперметр показывает 2 А,
а вольтметр — 40 В. Какими будут показания амперметра
и вольтметра после замыкания ключа?
/ ~ \ R’ гСН=>
R.
Ф ,
\
JL
X
268. Определите показания приборов, если напряжение на концах цепи 45 В, а сопротивления, используемые
в схеме: R = 50 Ом, г = 20 Ом. Амперметр и вольтметр
идеальные (см. рисунок).
269. Что будет показывать амперметр, если на цепь
(см. рисунок) подать напряжение 6 В? Сопротивления
резисторов: R t = i?4 = R 6 = 6 Ом, R 2 = 9 Ом, R 3 = 3 Ом,
R 5 = 4 Ом.
tXa T
R. R. Re
__ I__ T
270. В схему включены два микроамперметра и два
одинаковых вольтметра (см. рисунок). П оказания
94 8 класс
амперметров: первого — 100 мкА, второго — 99 мкА. Первый вольтметр показывает 10 В. Найдите показания второго вольтметра.
271. Сопротивление резистора измеряют по двум электрическим схемам (см. рисунок). В схеме а показание
вольтметра 190 В, амперметра — 1,9 А; в схеме б показание вольтметра 170 В, амперметра — 2 А. Используя эти
результаты, найдите сопротивление резистора. Напряжение на концы каждой схемы подается одинаковое.
с = > — 0 —
1 — 1 0 — *
272. Цепь собрана из одинаковых резисторов и одинаковых вольтметров (см. рисунок). Показания первого
вольтметра 10 В, третьего — 8 В. Найдите показания второго вольтметра.
R R R
273. В сеть с напряжением 24 В подключили два последовательно соединенных резистора. При этом сила
тока стала 0,6 А. Когда резисторы подключили параллельно, то суммарная сила тока стала равной 3,2 А. Определите сопротивление резисторов.
Работа и мощность тока Закон Джоуля-Ленца 95
РАБОТА И МОЩНОСТЬ ТОКА.
ЗАКОН ДЖОУЛЯ-ЛЕНЦА
Первый уровень
274. По нити накала лампочки карманного фонаря
протекает ток силой 0,3 А. Напряжение на полюсах батарейки 4,5 В. Какую работу совершает ток за 2 мин? Какова его мощность?
275. Какое количество теплоты выделится в проводнике за 30 с при напряжении 220 В и силе тока 0,1 А?
276. Определите сопротивление электрического паяльника мощностью 300 Вт, включенного в сеть с напряжением 220 В.
277. В электроплитке при силе тока 5 А за 3 мин выделилось 1080 кДж тепла. Рассчитайте сопротивление
плитки.
278. За какое время на сопротивлении выделится 880 Дж тепла, если падение напряжения на нем
220 В и сила тока 0,5 А?
279. Определите работу тока, совершенную за 30 мин
электроплиткой мощностью 660 Вт.
280. Нагревательный элемент сопротивлением 15 Ом
подключен к источнику с напряжением 120 В. Определите время, в течение которого на нагревательном элементе
выделится 1200 кДж теплоты.
281. В бытовой электроплитке, рассчитанной на напряжение 220 В, имеются две спирали, сопротивление
каждой из которых в рабочем режиме 80,7 Ом. С помощью переключателя в сеть можно включать одну спираль,
две спирали последовательно и две — параллельно. Найдите мощность в каждом случае.
282. При пропускании тока 1,5 А через резистор сопротивлением 80 Ом на нем выделяется тепло. Определите количество тепла, выделяющееся в единицу времени.
Второй уровень
283. По проводнику, к концам которого приложено
напряжение 120 В, прошел заряд в 500 Кл. Сколько теплоты выделилось в проводнике?
96 8 класс
284. При подключении резистора к цепи постоянного
тока через него прошел заряд, равный 1500 Кл и на нем
выделилось количество теплоты, равное 60 кДж. Определите напряжение в сети.
285. Два проводника сопротивлениями 4 и 7 Ом соединены параллельно. В первом проводнике выделилось
280 Дж энергии. Сколько энергии выделилось в это же
время во втором проводнике?
286. Какое количество теплоты в 1 мин выделится
в 1 м никелиновой проволоки с площадью поперечного
сечения 0,4 мм2, если ток в проволоке равен 4 А?
287. Электронагреватель, рассчитанный на напряжение 220 В, включается в сеть с напряжением 55 В.
Во сколько раз уменьшится мощность электроплитки?
288. Мощность электроплитки, включенной в сеть
с напряжением 220 В, равна 440 Вт. Считая сопротивление плитки постоянным, найдите ее мощность при включении в сеть с напряжением 110 В.
289. По проводнику сопротивлением 20 Ом за 5 мин
прошел заряд в 30 Кл. Вычислите работу тока за это
время.
290. Две лампы сопротивлением 240 Ом каждая соединены параллельно и включены в сеть с напряжением 220 В. Определите работу тока за 1 ч горения ламп.
291. Три лампы сопротивлением 240 Ом каждая соединены параллельно и включены в сеть с напряжением
120 В. Определите мощность, потребляемую всеми лампами, и работу тока (в кВт-ч) за 8 ч.
292. В жилом доме одновременно включены 50 ламп
по 40 Вт, 80 ламп по 60 Вт и 10 ламп по 100 Вт. Определите силу тока во внешней цепи, если напряжение в сети
220 В.
293. Спираль утюга мощностью 1 кВт изготовлена
из нихромовой проволоки сечением 0,1 мм2. Утюг включается в сеть с напряжением 220 В. Определите длину
проволоки.
294. Две лампы имеют одинаковую мощность. Одна
из них рассчитана на напряжение 220 В, а другая —
на 127 В. Во сколько раз отличаются сопротивления
ламп?

 

Основные сведения / Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №7»




Директор школы Мананников Евгений Владимирович

«Наша школа — гостеприимный дом талантливых учителей и благодарных  учеников»

Муниципальное  казенное  общеобразовательное учреждение «Cредняя общеобразовательная школа №7» (МКОУ «СОШ №7») открыла двери перед учащимися в 1989 году, в 2019 году она отметила свой тридцатилетний юбилей.

Свидетельство о государственной регистрации №59244 МКОУ СОШ №7

Филиалов у МКОУ «СОШ №7» — нет.

Постановление от 01.0.2019 года о закреплении муниципальных образовательных организаций за конкретными территориями Октябрьского района на 2019 год

Адрес: 628195, Россия, ХМАО-Югра, Тюменская область, Октябрьский район, г.п.Талинка, 2 мкр., дом №7(здание старшей школы), 1 мкр, дом 50 (здание начальной школы)

Адрес места осуществления образовательной деятельности: Россия, ХМАО-Югра, Тюменская область, Октябрьский район, г.п.Талинка, 2 мкр., дом №7(здание старшей школы), 1 мкр, дом 50 (здание начальной школы), 

эл.адрес: [email protected] тел.  8(34672)49915, факс 8(34672)49563, сайт школы: http://okttalsch7.86.i-schools.ru

       Учредителем школы является Муниципальное образование Октябрьский район представляемое Управлением образования и молодежной политики  администрации Октябрьского района, именуемое в дальнейшем Учредитель, расположенное по адресу: ул. Калинина, дом 39, пгт. Октябрьское, Октябрьский район, Тюменская область, Ханты — Мансийский автономный округ — Югра, Россия (почтовый индекс 628100).


      

  Начальник Управления образования -
               Киселева Татьяна Борисовна

Сайт:http:/www.oktedu.ru

Телефон: 8(34678)28-085

Электронный адрес: [email protected]


 

Режим и график работы школы

Положение о режиме занятий обучающихся в МКОУ СОШ №7

Календарный график учебного процесса на 2020-2021 (скачать)

Положение о правилах поведения обучающихся МКОУ СОШ №7

Уче6ные занятия в МКОУ «СОШ №7″проводятся в одну смену:

— с 08.00 до 14.00  часов:

— с 14.00 до 21.00   занятия в кружках и секциях.
Учебный  год  в  Школе  начинается  1  сентября.  Если  этот  день  приходится  на выходной день, то учебный год начинается в первый, следующий за ним, рабочий день.

Продолжительность  учебного  года  в  Школе: в 1-х классах – 33 учебные недели, в 2-11 классах – 34 учебные недели.

Продолжительность  каникул  в  течение  учебного  года  составляет  не   менее  30 календарных дней, летом – не менее 8 недель. Для учащихся в первом классе устанавливаются в течение учебного года дополнительные недельные каникулы.

Учебный  план  рассчитан  на  5-дневную  рабочую  неделю во всех классах.

Продолжительность урока 40 минут.

 В 1 классе 5-дневная рабочая неделя, продолжительность урока в сентябре, октябре — по 3 урока в день по 35 минут каждый, 1 день 4 урока по 35 минут, в ноябре-декабре — по 4 урока по 35 минут каждый, 1 день 5 уроков по 35 минут;  январь  —  май  — по  4 урока  по  40  минут  каждый,  1 день 5  уроков  по 40 минут.

Режим занятий регламентируется календарным учебным графиком. 

Недельная образовательная нагрузка (количество учебных занятии) учащихся, реализуемая через урочную и внеурочную деятельность, составляет:  1 класс — 21 час, 2-4 классы — 23 часа, 5 класс — 29 часов, 6 класс – 30 часов, 7 класс – 32 часа, 8 класс – 33 часа, 9-11 классы – 34 часа.

Контрольные работы по физике 8 класс.

Контрольная работа № 1«Тепловые явления»

В – 1.

1. В каких единицах измеряется удельная теплоемкость вещества?

А. Дж/кг Б. Дж/кг∙оС В. Дж Г. кг

2. По какой из формул определяется количество теплоты, выделившейся при сгорании топлива?

А. Б. В. Г.

3. Для плавления 2 кг меди, взятой при температуре плавления, потребовалось 420 кДж теплоты. Определите удельную теплоту плавления меди.

4. На одинаковых горелках нагревается вода, медь и железо равной массы. Укажите, какой график построен для воды, какой для меди и какой – для железа.

5. Масса серебра 10 г. Сколько энергии выделится при его кристаллизации и охлаждении до 60оС, если серебро взято при температуре плавления?

6. При выходе из реки мы ощущаем холод. Почему?

7. В калориметре находится 0,3 кг воды при температуре 20оС. Какую массу воды с температурой 40оС нужно добавить в калориметр, чтобы установившаяся температура равнялась 25оС? Теплоемкостью калориметра пренебречь.

8. Определите к.п.д. двигателя трактора, которому для выполнения работы 1,89∙106 Дж потребовалось 1,5 кг топлива с удельной теплотой сгорания 4,2∙106Дж/кг

9. В железной коробке массой 300 г мальчик расплавил 200 г олова. Какое количество теплоты пошло на нагревание коробки и плавление олова, если начальная температура их была равна 32оС?

В – 2.

1. В каких единицах измеряется количество теплоты?

А. Дж/кг Б. Дж/кг∙оС В. Дж Г. кг

2. По какой из формул определяется количество теплоты, выделившееся при конденсации пара?

А. Б. В. Г.

3. На нагревание железной детали от 20оС до 220оС затрачено 92 кДж теплоты. Определите массу детали.

4. Три тела равной массы с удельными теплоемкостями с, 2с и 3с нагрелись под действием одного нагревателя на одинаковое число градусов. Какое из тел нагрелось медленнее?

5. Сколько энергии необходимо для плавления куска свинца массой 500 г, взятого при температуре 27оС?

6. В какой обуви больше мерзнут ноги зимой: в просторной или тесной? Почему?

7.В стеклянный стакан массой 0,12 кг при температуре 15оС налили 0,2 кг воды при температуре 100оС. При какой температуре установится тепловое равновесие? Потерями теплоты пренебречь.

8. Определите к.п.д. вагранки, работающей на коксе, если кокса расходуется 300 кг, а серого чугуна расплавляется 1,5 т при начальной температуре 20оС.

9. Чтобы охладить 5 кг воды, взятой при 20оС до 8оС, в воду бросают кусочки льда, имеющие температуру 0оС. Какое количество льда потребуется для охлаждения воды?

В – 3.

1. В каких единицах измеряется удельная теплота плавления?

А. Дж/кг Б. Дж/кг∙оС В. Дж Г. кг

2. По какой из формул определяется количество теплоты, необходимое для нагревания вещества?

А. Б. В. Г.

3. Какое количество теплоты необходимо для превращения в пар 2 кг воды, имеющей температуру 100оС?

4. Три тела равной массы с удельными теплоемкостями с, 2с и 3с нагрелись под действием одного нагревателя на одинаковое число градусов. Какое из тел нагрелось быстрее?

5. Сколько энергии израсходовано на нагревание воды массой 750 г от 20оС до кипения и последующее образование пара массой 250 г?

6. Прежде чем налить в стакан кипяток, в стакан опускают чайную ложку. Объясните, для чего это делают?

7. Серебряную ложку массой 50 г опустили в сосуд, содержащий 250 г воды при температуре 90оС. Определите удельную теплоемкость серебра, если начальная температура ложки 30оС. Теплоемкостью сосуда пренебречь.

8. На спиртовке нагрели 224 г воды от 15оС до 75оС и при этом сожгли 5 г спирта. Определите к.п.д. спиртовки.

9. В воду массой 600 г, взятой при температуре 60оС, бросают 10 г льда при температуре 0оС, который превращается в воду. Найдите температуру воды, установившуюся после таяния льда.

В – 4.

1. В каких единицах измеряется удельная теплота парообразования вещества?

А. Дж/кг Б. Дж/кг∙оС В. Дж Г. кг

2. По какой из формул определяется количество теплоты, необходимого для плавления вещества?

А. Б. В. Г.

3. При нагревании 2 кг бронзы на 20оС затрачено 7600Дж теплоты. Какова удельная теплоемкость бронзы?

4. На рисунке даны графики нагревания и кипения жидкостей одинаковой массы: воды, спирта и эфира. Определите, какой график построен для воды, какой для спирта и какой – для эфира.

5. Сколько энергии необходимо для плавления железного металлолома массой 4 т, если начальная температура железа 39оС?

6. Как образуются бризы?

7. В ванне смешали 39 литров воды при температуре 2оС и 21 литр воды при температуре 60оС. Определите установившуюся температуру. Потерями тепла на нагревание ванны пренебречь.

8. Сколько кокса потребуется для плавления 4 тонн серого чугуна, взятого при температуре 30оС, если к.п.д. вагранки 12%?

9. Пар массой 0,7 кг при температуре 100оС впускают в холодную воду, взятую в количестве 12 кг. Температура воды после впуска в неё пара поднимается до 70оС. Определите первоначальную температуру воды.

К/Р № 2. ИЗМЕНЕНИЕ АГРЕГАТНЫХ СОСТОЯНИЙ ВЕЩЕСТВА

Вариант 1

1. Опишите процессы, происходящие с веществом, по ниже­приведенному графику. Какое это вещество?

  1. Бидон вмещает 0,2 м3 керосина. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании этого керосина? Плотность керосина 800 кг/м3, его удельная теплота сгорания 4,6*107 Дж/кг.

  2. Сколько теплоты потребуется, чтобы 100 кг воды, взятой при температуре 10С обратить в пар? Удельная теплота парообразования воды 2,26*106 Дж/кг.

  3. Какое количество теплоты требуется для обращения 2 кг воды, взятой при температуре 50°С, в пар при 100°С? Удельная теплота парообразования воды 2300 кДж/кг.

Вариант 2

1. Опишите по нижеприведенному графику процессы, происхо­дящие с нафталином.

2. В 500 г воды при температуре 15°С впускают 75 г водяного пара при 100°С. Найдите конечную температуру воды в сосу­де. (Удельная теплоемкость воды составляет 4200 Дж/кг «°С; удельная теплота парообразования 2,3 • 105Дж/кг.)

3.Прямоугольный пруд имеет длину 100 м, ширину 40 м и глубину 2 м. Вода в пруду нагрелась от 13 до 25С. Какое количество теплоты получила вода? Плотность воды 1000 кг/м3, ее удельная теплоемкость 4200 Дж/кг*С.

4.Определите, какое количество теплоты необходимо для превращения 200 г льда, взятого при температура 0С, в пар при 100С. Удельная теплота плавления льда 340 кДж/кг, удельная теплоемкость воды 4,2 кДж/кг*С, удельная теплота парообразования воды 2300 кДж/кг.

Вариант 3

1. Опишите по нижеприведённому графику процессы, происхо­дящие с веществом.

2. В сосуд, содержащий 1,5 кг воды при температуре 20°С, впус­кают 200 г водяного пара при температуре 100°С. Какая общая температура установится в сосуде после конденсации пара?(Удельная теплоемкость воды составляет 4200 Дж/кг*°С; удельная теплота парообразования 2,3 • 105 Дж/кг.)

3. Кусок каменного угля имеет объем 0,12 м3. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании каменного угля, если его плотность 1350 кг/м3, а удельная теплота сгорания 3,0*107 Дж/кг?

4.Какое количество теплоты необходимо для плавления 2 кг свинца, взятого при температуре 27С? Удельная теплоемкость свинца 0,13 кДж/кг*С, удельная теплота плавления 25 кДж/кг, температура плавления 327 С.

Вариант 4

1. Опишите по нижеприведённому графику процессы, происхо­дящие с веществом. Какое это вещество?

  1. В сосуд, содержащий 0,4 кг воды при температуре 17°С, вво­дят 10 г стоградусного пара, который превращается в во­ду. Определите конечную температуру воды. (Удельная теп­лоемкость воды составляет 4200 Дж/кг -°С; удельная тепло­та парообразования

2,3 • 105 Дж/кг.)

3.Комната имеет объем 60 м3. Какое количество теплоты необходимо, чтобы нагреть воздух в этой комнате от 10 до 20С? Плотность воздуха 1,3 кг/м3, его удельная теплоемкость 1000 Дж/кг*С. 4.Какое количество теплоты требуется для обращения 2 кг воды, взятой при температуре 50С, в пар при 100С? Удельная теплота парообразования воды 2300 кДж/кг.

Вариант 5


1. Опишите по нижеприведённому графику процессы, происхо­дящие с веществом. Какое это вещество?

2. Сколько воды можно нагреть от 0°С до 60°С количеством теп­лоты, выделяющимся при конденсации 1 кг водяного па­ра, взятого при 100°С? (Удельная теплоемкость воды состав­ляет 4200 Дж/кг-°С; удельная теплота парообразования 2,3-105 Дж/кг.)

3. Какое количество теплоты потребуется для того, чтобы в алюминиевом чайнике массой 700 г вскипятить 2 кг воды? Начальная температура воды 20оС?

4.Удельная теплота сгорания каменного угля 3,0*107 Дж/кг. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании 1,5 т каменного угля?

Вариант 6

1. Опишите по нижеприведённому графику процессы, происхо­дящие с эфиром.

2. В сосуд, содержащий 2,8 кг воды при температуре 20°С, опус­кают кусок стали массой б кг, нагретый до температуры 460°С. Вода при этом нагревается до кипения и часть ее об­ращается в пар. Найдите массу воды, обратившейся в пар. (Удельная теплоемкость воды составляет 4200 Дж/кг *°С; удельная теплота парообразования 2,3 • 105 Дж/кг.)

3.На сколько градусов нагреется цинковая деталь массой 40 г, если ей сообщить 800 Дж энергии?

4.Удельная теплота сгорания дров равна 107 Дж/кг. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании 50 кг березовых дров?

Вариант 7

1. Определите по нижеприведённому графику, какие процессы происходят с водой. Сколько времени продолжалось нагрева­ние воды?

2.Какая температура воды установится в сосуде после таяния льда, если в 200 г воды при температуре 60°С добавить 20 г льда при 0°С? (Удельная теплоемкость воды состав­ляет 4200 Дж/кг *°С; удельная теплота плавления льда 3,3 -105 Дж/кг.)

3.Какое количество теплоты отдаст кирпичная печь массой 0,3 т, остывая от 70оС до 20оС?

4. Какое количество теплоты необходимо для плавления 100 г олова , взятого при температуре 32 С ?

Вариант 8.

1.Опишите по нижеприведённому графику процессы, происхо­дящие со спиртом. Чему равна температура кипения и кон­денсации спирта? На каком участке графика спирт находится в жидком состоянии?

2.Стальную болванку массой 150 г, раскаленную до 650оС, опускают для закалки в сосуд, содержащий 800 г воды при температуре 15оС. Какова удельная теплоемкость стали, если вода нагрелась до 28оС? 3.Какое количество теплоты требуется для нагревания воды массой 0,5 кг от 20 до 21°С?

4.Какое количество теплоты выделится при превращении 4 л воды в лед? Начальная температура 20 С.

Вариант 9 *

1. Опишите по нижеприведённому графику процессы, происхо­дящие с веществом. Какое это вещество?

2. Определите , какое количество теплоты необходимо для превращения 200г льда при температуре — 10 С в воду с температурой 20 С?

3. Сколько бензина нужно сжечь , чтобы 200 г воды нагреть на 30 С?

4.Определить, какое количество теплоты необходимо , чтобы 2 кг воды при температуре 50С превратить в пар?

Вариант 10

1. Опишите по нижеприведенному графику процессы, происхо­дящие с нафталином.

2. В 500 г воды при температуре 15°С впускают 75 г водяного пара при 100°С. Найдите конечную температуру воды в сосу­де. (Удельная теплоемкость воды составляет 4200 Дж/кг «°С; удельная теплота парообразования 2,3 • 105Дж/кг.)

3.Прямоугольный пруд имеет длину 100 м, ширину 40 м и глубину 2 м. Вода в пруду нагрелась от 13 до 25С. Какое количество теплоты получила вода? Плотность воды 1000 кг/м3, ее удельная теплоемкость 4200 Дж/кг*С.

4.Определите, какое количество теплоты необходимо для превращения 200 г льда, взятого при температура 0С, в пар при 100С. Удельная теплота плавления льда 340 кДж/кг, удельная теплоемкость воды 4,2 кДж/кг*С, удельная теплота парообразования воды 2300 кДж/кг.

Вариант 11

1. Опишите по нижеприведённому графику процессы, происхо­дящие с веществом.

2. В сосуд, содержащий 1,5 кг воды при температуре 20°С, впус­кают 200 г водяного пара при температуре 100°С. Какая общая температура установится в сосуде после конденсации пара?(Удельная теплоемкость воды составляет 4200 Дж/кг*°С; удельная теплота парообразования 2,3 • 105 Дж/кг.)

3. Кусок каменного угля имеет объем 0,12 м3. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании каменного угля, если его плотность 1350 кг/м3, а удельная теплота сгорания 3,0*107 Дж/кг?

4.Какое количество теплоты необходимо для плавления 2 кг свинца, взятого при температуре 27С? Удельная теплоемкость свинца 0,13 кДж/кг*С, удельная теплота плавления 25 кДж/кг, температура плавления 327 С.

Вариант 12*

1. Опишите процессы, происходящие с веществом, по ниже­приведенному графику. Какое это вещество?

2. Какое количество теплоты необходимо для превращения 100 г эфира в пар? Температура эфира 35 С?

3.В воду массой 400 г и температурой 10 С впустили 10 г водяного пара с температурой 100 С. Определить , какая температура установится в сосуде?

4.Какое количество воды можно превратить в пар, если передать воде 1,5∙106 Дж тепла. Начальная температура воды 100 С?

Контрольная работа № 3 по теме: « Электричество»

Вариант № 1

  1. Сопротивление спирали электроплитки 80 Ом. Какую мощность имеет плитка, если ее положено включать в сеть 220 В ?

  2. Рассчитайте сопротивление медного провода, длина которого равна 9 км, а площадь поперечного сечения 30 мм2. Удельное сопротивление меди 0,017 . Какова сила тока в этом проводнике, если напряжение на его концах 3,4 в?

  3. Какое время должен протекать ток силой 2,5 А по проводнику сопротивлением 18 Ом для выделения в проводнике количества теплоты 81 кДж ?

  4. Мощность утюга 1 кВт, а сопротивление его спирали 48 Ом. В сеть с каким напряжением включен утюг? Ток какой силы проходит через утюг?

  5. Имеются два последовательно соединенных резистора. К ним приложено напряжение 85 В. Напряжение на втором резисторе 40 В, сила тока в нем — 2 А. Определите напряжение на первом резисторе, силу тока в цепи и в первом резисторе.

Вариант № 2

  1. Напряжение в бортовой сети автомобиля 12 В. Какую мощность имеет лампочка стоп-сигнала, если ее сопротивление 7 Ом ?

  2. В сеть с напряжением 100 В включена спираль, сопротивление которой 20 Ом. Чему равна сила тока в спирали?

  3. Чему равно удельное сопротивление фехраля ,если в проволоке длиной 3м и площадью сечения 0,25 мм², изготовленной из этого материала, течет ток силой 2А при напряжении на концах проволоки 31,2 В?

  4. Резисторы на 8 кОм и 1 кОм соединены последовательно. Определите показания вольтметра на крайних точках соединения, если сила тока в цепи равна 3 мА. Что покажут вольтметры, подключенные к первому и второму резисторам?

  5. В калориметр с 100 г воды опущена спираль сопротивлением 5 Ом. Сила тока в ней — 2.5 А. На сколько градусов согреется вода за 5 минут?

Вариант № 3

  1. Через электропаяльник мощностью 40 Вт проходит ток силой 200 мА. Определите сопротивление спирали паяльника.

  2. Расстояние от столба до места ввода электрического провода в квартиру 80 м. Подводка выполнена алюминиевым проводом сечением 4 мм2. Определите сопротивление подводящих проводов. Удельное сопротивление алюминия 0,028 .

  3. Два проводника сопротивлением 2 Ом и 15 Ом соединены последовательно. Сила тока в цепи 2 А. Определите напряжение на каждом из проводников и общее напряжение.

  4. Известно, что плитка и утюг включены параллельно. Напряжение на плитке 230 В, а сила тока в ней 2.5 А. Общая сила тока в цепи 6 А. Определите напряжение в сети, напряжение и силу тока в утюге.

  5. В алюминиевом стаканчике калориметра массой 36 г налито 80 г керосина. В него опущена нагревательная спираль сопротивлением 10 Ом, присоединенная к источнику тока напряжением 36 В. Через сколько времени температура керосина возрастет на 40 °С

Вариант № 4

  1. Мощность нагревательного элемента электросамовара 400 Вт. Известно, что через него идет ток силой 0.5 А. Каково сопротивление спирали самовара?

  2. Две лампы сопротивлением 200 Ом и 240 Ом соединены последовательно и включены в сеть с напряжением 110 В. Чему равна сила тока в этой цепи?

  3. Чему равна сила тока в проводнике , на концах которого подано напряжение 12 В, если за время 5 мин ток совершил работу в проводнике 9 кДж?

  4. Определите напряжение на концах железной проволоки длиной 15 м и площадью поперечного сечения 0,3 мм², при котором сила тока в проволоке будет равна 100мА. Удельное сопротивление железа 0,10 Ом·мм²/м.

  5. В калориметр бросили 50 г тающего льда и опустили спираль сопротивлением 7 Ом. Сколько времени спираль должна быть подключена к источнику тока с напряжением 12 В, чтобы лед превратился в воду комнатной температуры?

Вариант № 5

  1. Определите сопротивление спирали лампы, если при напряжении 220 В она потребляет ток мощностью 100 Вт.

  2. В электрическом инкубаторе ежеминутно выделяется 264 кДж теплоты. Определите силу тока в нагревательном элементе такого инкубатора.

  3. Каково напряжение надо создать на концах проводника сопротивлением 20 Ом, чтобы в нем возникла сила тока 0,5 А?

  4. Лампу и торшер включили параллельно. В сети напряжение 210 В. Сила тока в торшере 1.2 А, а общая сила тока — 3 А. Найдите напряжение на лампе и торшере и силу тока в лампе.

  5. Спираль сопротивлением 7 Ом опущена в калориметр, где находится 200 г спирта комнатной температуры. Какой станет температура через 10 минут, если по спирали пойдет ток силой 5 А? КПД считайте 80 %.

Вариант № 6

  1. На корпусе утюга указано: 800 Вт; 220 В. Определите по этим данным сопротивление нагревательного элемента утюга.

  2. В спирали электроплитки мощностью 500 Вт выделилось 690 кДж теплоты. Сколько времени была включена плитка?

  3. Чему равна площадь поперечного сечения медной проволоки длиной 12 м, если при напряжении на ее концах 4,5 В сила тока в ней составляет 200мА? Удельное сопротивления меди равно 0,017 Ом·мм²/м.

  4. В проводнике сопротивлением 150 Ом протекает ток силой 12 А. Чему равно напряжение на концах этого проводника?

  5. .Определить КПД нагревателя, который, обладая мощностью 3.4 кВт, нагревает 2 кг воды от 10 °С до кипения за 5 мин.

Вариант № 7

  1. Сила тока в паяльнике, включенном в сеть 220 В, — 0.9 А. Найдите мощность паяльника и сопротивление его спирали. Сколько энергии необходимо для 15-ти минутной работы паяльника?

  2. Какой длины константановую проволоку необходимо взять для изготовления реостата на 15 Ом, если площадь сечения проволоки 0,2 мм²? Удельное сопротивления константана 0,5 Ом·мм²/м.

  3. Резисторы на 8 кОм и 1 кОм соединены последовательно. Определите показания вольтметра на крайних точках соединения, если сила тока в цепи равна 3 мА. Что покажут вольтметры, подключенные к первому и второму резисторам?

  4. Сопротивление спирали электроплитки 65 Ом, а мощность плитки 400 Вт. Ток какой силы идет через спираль? В сеть с каким напряжением включена плитка?

  5. Определите мощность электрического чайника, если в нем за 20 мин 1.4 кг воды нагревается от 20 °С до 100 °С при КПД 60%.

Вариант № 8

  1. На электродвигателе швейной машины написано: 220 В, 0.5 А. Чему равна мощность и сопротивление двигателя? Сколько киловатт-часов электроэнергии необходимо для 40-минутной работы машины?

  2. Нихромовая проволока длиной 5 м. и площадью поперечного сечения 0,8 мм² включена в цепь с напряжением 10 В. Определите силу тока в проволоке. Удельное сопротивление нихрома 1,1 Ом· мм²/м.

  3. Имеются два последовательно соединенных резистора. К ним приложено напряжение 85 В. Напряжение на втором резисторе 40 В, сила тока в нем — 2 А. Определите напряжение на первом резисторе, силу тока в цепи и в первом резисторе.

  4. Чему равно сопротивление спирали лампочки, на которую подано напряжение220В , если за 3 мин ток совершил работу в лампочке 18 кДж?

  5. Сколько времени потребуется для нагревания 2 кг воды от 20 до 100 °С в электрическом чайнике мощностью 600 Вт, если его КПД 80 % ?

2 вариант

Контрольная работа № 3. «Электричество»

Вариант №1.

1.Определите силу тока в проводнике, если через его поперечное сечение за время 2,5 мин. прошел заряд 420 Кл.

2.Какая работа была совершена в проводнике электрическим током силой 800 мА за время 2 мин, если напряжение на концах проводника составляет 20 В?

3.Нихромовая проволока длиной 5 м. и площадью поперечного сечения 0,8 мм² включена в цепь с напряжением 10 В. Определите силу тока в проволоке. Удельное сопротивление нихрома 1,1 Ом· мм²/м.

4.Два последовательно соединенных проводника с сопротивлением Ŕ1 =2 Ом и Ŕ2= 12 Ом присоединили к источнику тока с напряжением 28 В. Определите силу тока в цепи.

5. Чему равно сопротивление спирали электрической лампы, если за время 10мин. электрическим током в ней выделяется количество теплоты 60кДж? Напряжение сети 220В.

Вариант№2.

1.Какая мощность тока будет выделяться в проводнике сопротивлением 12 Ом при силе тока 4 А.

2.Чему равно напряжение на спирали лампочки, сопротивление которого 484 Ом, если за время 2,5 мин ток совершил работу в лампочке 9 кДЖ?

3.Две лампы сопротивлением 130 Ом каждая соединены параллельно и включены в осветительную сеть. Каково напряжение в сети, если сила тока в подводящих проводах составляет 5 А?

4.Какой длины константановую проволоку необходимо взять для изготовления реостата на 15 Ом, если площадь сечения проволоки 0,2 мм²? Удельное сопротивления константана 0,5 Ом·мм²/м.

5.Напряжение на концах проводника 0,2 кВ, а сила тока в нем 10 А. Какаво сопротивление проводника?

Вариант№3.

  1. Напряжение на концах проводника 0,15 кВ, сопротивление проводника равно 0,2 кОм. Определите силу тока в проводнике.

  2. Чему равна площадь поперечного сечения медной проволоки длиной 12 м, если при напряжении на ее концах 4,5 В сила тока в ней составляет 200мА? Удельное сопротивления меди равно 0,017 Ом·мм²/м.

  3. К источнику тока напряжением 13 В присоединили два последовательно соеденных проводника. Сопротивление одного из проводников составляет 5 Ом. Определите сопротивление второго проводника, если сила тока в цепи равна 0,5 А.

  4. Чему равно сопротивление спирали лампочки, на которую подано напряжение220В , если за 3 мин ток совершил работу в лампочке 18 кДж?

  5. Какаво сопротивление электрической лампы мощностью 60Вт, включенной в сеть напряжением 220В?

Вариант№4.

1.Какова сила тока в электрической лампе мощностью 100Вт, включенной с сеть напряжением 220В?

2.Какое время должен протекать ток силой 2,5 А по проводнику сопротивлением 18 Ом для выделения в проводнике количества теплоты 81 кДж ?

3.Напряжение на спирали лампочки 220 В , сопротивление спирали 807 Ом. Какую работу совершает ток в лампочке за 3мин?

4.Чему равно сопротивление лампы, если при включении двух одинаковых параллельно соединенных ламп в осветительную сеть напряжением 220В сила тока в проводах равна 6А?

5. Чему равно удельное сопротивление фехраля ,если в проволоке длиной 3м и площадью сечения 0,25 мм², изготовленной из этого материала, течет ток силой 2А при напряжении на концах проволоки 31,2 В?

Вариант№ 5.

1.При напряжении на концах проводника 20В сила тока в нем 4 А. Какая сила тока будет при напряжении 25 В?

2.Сколько времени протекал по проводнику ток силой 250 мА, если напряжение на концах проводника равно 15 В , а работа, совершенная током в проводнике , составляет 0,3 кДж?

3. В проводнике сопротивлением 150 Ом протекает ток силой 12 А. Чему равно напряжение на концах этого проводника?

4.Определите напряжение на концах железной проволоки длиной 15 м и площадью поперечного сечения 0,3 мм², при котором сила тока в проволоке будет равна 100мА. Удельное сопротивление железа 0,10 Ом·мм²/м.

5.Два проводника сопротивлением 2 Ом и 15 Ом соединены последовательно. Сила тока в цепи 2 А. Определите напряжение на каждом из проводников и общее напряжение.

Вариант № 6.

1.Две параллельно соединенные электрические лампы включены в сеть напряжением 220В. Сопротивление первой лампы 160 Ом, второй – 320 Ом. Определите силу тока в каждой лампе и общее сопротивление двух ламп.

2.Чему равна сила тока в проводнике , на концах которого подано напряжение 12 В, если за время 5 мин ток совершил работу в проводнике 9 кДж?

3.Какова мощность электродвигателя , который за время 1,5 часа совершил работу 1,2 кВт·ч?

4. Каково сопротивление проводника , в котором электрический ток выделяет за время 9мин количество теплоты 104,544 кДж при напряжении на концах проводника 220 В?

5.Серебряная проволока длиной 112 см и площадью поперечного сечения 0,02 мм² подключена к источнику напряжения 1,5 В. Какова сила тока в проволоке? Удельное сопротивление серебра

0,016 Ом·мм²/м.

Вариант№7.

1.В спирали электроплитки , включенной в розетку с напряжением 220 В, при силе тока 4 А выделилось 700 кДж теплоты. Сколько времени была включена в сеть плитка?

2. По проводнику , к концам которого приложено напряжение 5В, прошло 100 Кл электричества. Определите работу тока.

3. Электрическая печь, сделанная из никелиновой проволоки длиной 56,25 м и площадью поперечного сечения 1,5 мм2 , присоединена к сети напряжением 120 В. Определите силу тока, протекающего по спирали.

4. Каково напряжение надо создать на концах проводника сопротивлением 20 Ом, чтобы в нем возникла сила тока 0,5 А?

5.Два резистора , сопротивление которых 5 Ом и 10 Ом, подключены параллельно к батарее. Найти общее сопротивление.

Вариант № 8.

  1. Какое напряжение нужно приложить к свинцовой проволоке длиной 2 м, чтобы сила тока в проволоке равнялась 2 А ? Площадь поперечного сечения проволоке 0,3 мм 2.

  2. Определите , какое количество теплоты выделилось за 0,5 часа в реостате, сопротивление которого 100 Ом , если сила тока в нем равна 2 А?

  3. Какую работу совершает электрический ток в лампочке карманного фонаря за 10 мин, если напряжение 4 В, а сила тока 250 мА?

  4. Чему равна сила тока в электрической лампе, если за 2 мин через нее проходит заряд 60 Кл?

  5. Ёлочная гирлянда состоит из тридцати одинаковых лампочек сопротивлением 20 Ом каждая .(последовательно) Чему равно общее сопротивление всей гирлянды?

Вариант№9.

  1. Чему равно общее сопротивление двух последовательно соединенных ламп, если сопротивление одной из них 20 Ом а сопротивление другой 0,03 кОм?

  2. При перемещении заряда 50 Кл по проводнику совершена работа 200 Дж. Определить время прохождения тока и мощность.

  3. Какова должна быть длина константановой проволоки площадью поперечного сечения 1 мм2, чтобы при напряжении 10 В сила тока в ней была равна 200 мА?

  4. В сеть напряжением 127 В включена электрическая лампа, сила тока в которой 0,6 А. Найдите мощность тока в лампе.

  5. Какое количество теплоты выделится в течении двух часов в проводнике сопротивлением 10 Ом при силе тока 2 А?

Вариант№10.

  1. Определите силу тока в цепи , включенной под напряжением 127 В, если сопротивление цепи равно 24 Ом.

  2. Определите напряжение на концах проводника , удельное сопротивление которого 0,1 Ом·мм2/м, если его длина 3 м , площадь поперечное сечение 0,05 мм2, а сила тока в нем 0,5 А.

  3. Через проводник за 10 минут протекает заряд 300 Кл электричества. Определите силу тока в проводнике.

  4. Мощность электрической лампы 60 Вт. Какую энергию расходует лампа за 5 минут работы?

  5. В течении 5 минут по цепи протекал ток в 2 А. Под каким напряжением находится цепь, если в ней совершена работа 1,2 кДж?

Вариант № 11.

  1. Определите силу тока в цепи, включенной под напряжение 127 В, если сопротивление цепи 24 Ом..

  2. Определите напряжение на концах проводника, удельное сопротивление которого 0,1 Ом мм² /м, если его длина 3 м, поперечное сечение 0,05 мм² , а сила тока в нем 0,5А.

  3. В собранной электрической цепи напряжение на одной из участков равна 2 В. Какая работа совершается электрическим током, если в цепи протекает 20 Кл электричества?

  4. Вентилятор потребляет ток 150 мА и при этом расходует 108 кДж энергии в час. Каково напряжение в цепи? Какова мощность вентилятора?

  5. Определите мощность тока в электрической лампе, включенной в сеть напряжением 220 В, если известно , что сопротивление нити накала лампы 484 Ом.

Вариант№12.

  1. Сопротивление вольтметра равна 24 кОм. Какая сила тока проходит через вольтметр, если он показывает напряжение 240 В?

  2. Вычислите силу тока в медном проводнике, удельное сопротивление которого 0,017 Ом· мм² /м, длина 100 м и поперечное сечение 0,5 мм², при напряжении на нем 6,8 В.

  3. Напряжение на электрической лампе 6 В. Какая работа совершается при прохождении через поперечное сечение нити накаливания этой лампы 2 Кл электричества? 5 Кл?

  4. Мощность электрического утюга 0,3 кВт. Им гладят белье в течении 3 часов. Вычислите работу электрического тока, совершенную в этом случае.

  5. Найдите полное сопротивление при параллельном соединении, где R1 = 3 Ом , R2= 2,5 Ом.

Вариант№13

  1. Сопротивление спирали электрической плитки составляет 55 Ом. Какая сила тока соответствует этому случаю, если она включена в сеть с напряжением 220В?

  2. Определите силу тока в проводнике длиной 100 м и площадью поперечного сечения 10 мм², ели напряжение на зажимах 45 В, а удельное сопротивление материала из которого изготовлен проводник, составляет 0,4 Ом · мм²/ м.

  3. Какое количество электричества прошло через проводники электрической цепи в течение 20 минут, если сила тока в цепи 2 А?

  4. Мощность электродвигателя 6 кВт, сила тока 24 А. Определите мощность.

  5. Найдите полное сопротивление , где R1 = 2Ом , R2= 2,6 Ом.( последовательное соединение)

Вариант№14

  1. Сопротивление прибора может изменяться от 100 до 1000 Ом. В каких пределах будет изменяться сила тока, если на него подать одинаковое напряжение в 220 В?

  2. Определите напряжение на участке цепи, если по нему прошло 25 Кл электричества и при этом совершена работа 2,5 кДж.

  3. Каково напряжение на участке цепи при сопротивлении 0,4 кОм, если сила тока в нем 0,1 А?

  4. Чему равно сопротивление медного провода длиной 300 м и сечением 16 мм²?

  5. Мощность электродвигателя 6кВт, сила тока 12 А. Определите напряжение на зажимах электродвигателя.

Вариант№15

  1. В нагревательном элементе сила тока составляет 4А, а напряжение на нем 120 В. Найдите удельное сопротивление материала, из которого он изготовлен, если его сечение 0,24 мм², а длина 18 м.

  2. Какое количество электричества протекает по проводнику, включенному в электрическую цепь на 100 минут, если сила тока в цепи составляет 12 мА?

  3. Определите сопротивление цепи, если показания амперметра 0,7 А, а вольтметра 42 В.

  4. Сопротивление нагревательного элемента электрического чайника 24 Ом. Найти мощность тока, питающего чайник при напряжении 120 В.

  5. Сила тока в цепи равна 1,4 А. Какой заряд проходит через поперечное сечение за 10 мин?

Вариант№16

  1. Какой длины надо взять проволоку сечением 0,5 мм² и удельным сопротивлением 0,017 Ом· мм² / м, чтобы при напряжении на нем 68 В сила тока составляла 2 А?

  2. Амперметр показывает значение силы тока в проводнике 2 А в течении 0,5 минут. Какая работа совершена в этом проводнике электрическим током, если напряжение соответствует 4 В?

  3. Электрическая плитка сопротивлением 73 Ом включена в цепь напряжением 220 В. Определите силу тока в плитке.

  4. На цоколе электрической лампы написано 220 В,25

Вт.Найти сопротивление лампы.

  1. Цепь состоит из двух последовательно соединенных проводников сопротивлением 3 и 7 Ом . Сила тока в цепи 0,5 А. Найти общее напряжение.

Вариант№ 17.

  1. Чему равно сопротивление стального провода длиной 700 м и сечением

35 мм² ? (Удельное сопротивление стали равно 0,12 Ом · мм² / м.)

  1. Вольтметр, присоединенный к проводнику, показывает 12 В. Работа, совершенная электрическим током в этом проводнике, составляет 240 Дж. Сколько времени по цепи протекал ток, если амперметр, включенный в эту цепь, показал силу тока в 4 А?

  2. Мощность электрической лампы 60 Вт. Какую работу потребляет лампа за 5 минут работы ?

  3. Каково нужно приложить напряжение к проводнику сопротивлением 0,25 Ом , чтобы в проводнике была сила тока 30 А ?

  4. Найдите общее сопротивление десяти последовательно соединенных ламп сопротивлением 14 Ом каждая.

Вариант№18.

  1. Для устройства молниеотвода использован медный провод длиной 10 м и сечением 50 мм². Найдите сопротивление провода, если удельное сопротивление меди равно 0,017 Ом · мм² / м.

  2. Работа электрического тока в цепи равна 1,2 кДж. Напряжение на концах цепи составляет 2 В. Чему равна сила тока в цепи, если время его протекания 10 минут?

  3. При напряжении 1,2 кВ сила тока в цепи одной из секций телевизора 50 мА. Чему равно сопротивление цепи этой секции?

  4. Два последовательно соединенных проводника с сопротивлением Ŕ1 =3Ом и Ŕ2= 22Ом присоединили к источнику тока с напряжением 28 В. Определите силу тока в цепи.

  5. Определите силу тока в проводнике, если через его поперечное сечение за время 2 мин. прошел заряд 500 Кл.

Вариант№19.

  1. Чему равно сопротивление алюминиевого проводника длиной 1,8 км и сечением 10 мм² ? (Удельное сопротивление алюминия равно 0,28 Ом · мм² / м).

  2. Сила тока в цепи равна 1,5 А в течение 4 минут. Чему равно напряжение на концах цепи, если работа, совершенная электрическим током за это время, равна 7,2 кДж?

  3. Определите напряжение на концах проводника сопротивление которого 20 Ом, если сила тока в проводнике 0,4 А.

  4. .Два проводника сопротивлением 2 Ом и 15 Ом соединены последовательно. Сила тока в цепи 2 А. Определите напряжение на каждом из проводников и общее напряжение.

  5. Через проводник за 10 минут протекает заряд 300 Кл электричества. Определите силу тока в проводнике.

Вариант№20.

  1. Найдите сопротивление стального провода длиной 200 м и сечением 3,8 мм². (Удельное сопротивление стали равно 0,12 Ом · мм²/ м.)

  2. Электрическая плитка при силе тока 5 А за 30 минут потребляет 1080 кДж энергии. Найдите сопротивление плитки и ее мощность.

  3. Найти сопротивление обмотки амперметра , в которой сила тока 30 А при напряжении на зажимах 0,06 В.

  4. Определите мощность тока в электрической лампочке , если при напряжении 3 В сила тока в ней 100 мА ?

  5. Каким сопротивлением обладает лампа мощностью 40 Вт, работающая под напряжением 220 В.

3 вариант контрольной работы по теме: «Электричество»

В – 1

1. В каких единицах измеряется сопротивление проводника?

А. А; Б. В; В. Ом; Г. Вт.

2. Электрический ток в металлах создается упорядоченным движением …

А. … электронов; Б. … протонов;

В. … положительных и отрицательных ионов;

Г. … положительных и отрицательных ионов и электронов.

3. На графике представлена вольтамперная характеристика проводника.
Определите по графику сопротивление проводника.

4. Сколько времени длится молния, если через поперечное сечение ее канала протекает заряд 30 Кл, а ток равен 25 кА?

5. Определите силу тока в цепи, изображенной на рисунке.

6. Определите сопротивление никелированного провода длиной 2 м и сечением 0,5 мм2.

7. Определите силу тока, проходящего по стальному проводу длиной 100 м и сечением 0,5 мм2 при напряжении 40 В.

8. При перемещении 2∙1019 электронов источник тока совершил работу 12,8 Дж. Вычислите напряжение между клеммами источника.

9. Какова масса медной проволоки длиной 2 км и сопротивлением 8,5 Ом?

В – 2

1. В каких единицах измеряется сила электрического тока?

А. Ом; Б. Дж; В. Вт; Г. А.

2. Какие действия всегда проявляются при прохождении электрического тока через любые среды?

А. Тепловые; Б. Магнитные; В. Химические; Г. Световые.

3. По графику зависимости заряда, проходящего через поперечное сечение проводника, от времени вычислите силу тока в проводнике.

4. Определите под каким напряжением находится лампочка, если при перемещении заряда 10 Кл совершается работа 2200 Дж.

5. Определите сопротивление участка АВ в цепи, изображенной на рисунке.

6. Вычислите сопротивление нихромовой проволоки, длина которой 150 м, а площадь поперечного сечения 0,2 мм2.

7. По медному проводнику с поперечным сечением 3,5 мм2 и длиной 14,2 м идет ток силой 2,25 А. Определите напряжение на концах этого проводника.

8. Сколько электронов проходит через поперечное сечение проводника за 35 с при силе тока в нем 16 А?

9. Определите массу железной проволоки площадью поперечного сечения 2 мм2, взятой для изготовления резистора сопротивлением 6 Ом.

В – 3

1. В каких единицах измеряется напряжение?

А. Ом; Б. В; В. Дж; Г. А.

2. Происходит ли перенос вещества в цепях, состоящих из металлических проводников?

А. Да; Б. Нет; В. Иногда, в зависимости от силы тока;

Г. Иногда, в зависимости от напряжения.

3. На графике представлена вольтамперная характеристика проводника.
Определите по графику сопротивление проводника.

4. Вычислите силу тока в проводнике, через который в течение 1 мин проходит 90 Кл электричества.

5. Какова цена деления шкалы амперметра?

6. Определите сопротивление никелиновой проволоки длиной 2 м и сечением 0,18 мм2.

7. Через алюминиевый проводник длиной 70 см и площадью поперечного сечения 0,75 мм2 протекает ток силой 0,5 А. Каково напряжение на концах этого проводника?

8. За какое время через поперечное сечение провода проходит 2∙1020 электронов,
если сила тока в проводе 4 А?

9. Два куска железной проволоки имеют одинаковую массу. Длина одного из них
в 10 раз больше длины другого. Какой кусок проволоки имеет большее сопротивление
и во сколько раз?

В – 4

1. В каких единицах измеряется количество электричества?

А. В; Б. Ом; В. Кл; Г. А.

2. Тело заряжено отрицательно тогда, когда сумма всех положительных зарядов в теле …

А. равна сумме всех отрицательных зарядов в нем;

Б. больше суммы отрицательных зарядов в нем;

В. меньше суммы отрицательных зарядов в нем;

3. На графике представлена вольтамперная характеристика проводника.
Определите по графику сопротивление проводника.

4. По обмотке включенного в цепь прибора идет ток силой 5 мА. Какое количество электричества пройдет через прибор в течение 1 ч?

5. Какое напряжение подают на лампочку, включенную в данную цепь?

6. Определите, из какого материала изготовлен проводник, если его длина 1,2 м, площадь поперечного сечения 0,4 мм2, а сопротивление 1,2 Ом.

7. Электрическая печь, сделанная из никелиновой проволоки длиной 56,25 м и сечением 1,5 мм2, присоединена к сети напряжением 120 В. Определите силу тока, протекающего по спирали.

8. При перемещении некоторого заряда источник напряжением 1,5 В совершил работу, равную работе, совершаемой источником напряжением 9 В при перемещении заряда величиной 2 Кл. Вычислите величину перенесенного заряда.

9. Какай массы надо взять никелиновый проводник площадью поперечного сечения 1 мм2, чтобы из него изготовить реостат сопротивлением 10 Ом? (Плотность никелина 8,8 г/см3).

Контрольная работа № 4 «ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ»

1-й ВАРИАНТ

1. Какие заряженные частицы притягиваются?
А. Одноименные.

Б. Разноименные.

В. Любые заряженные частицы притягиваются.

Г. Любые заряженные частицы отталкиваются.

2. Электрическое напряжение принято обозначать бук­вой…

А. р. б. U Г. I. Д-Р. Е. А.

3. Назовите единицу электрического сопротивления.
А. Джоуль. Б. Ватт. В. Ом Г. Вольт Д. Ампер

4. Закон Джоуля — Ленца выражается формулой?
А. А=UIt. Б. Р=UI . В. I=U/R. Г. Q=I2Rt.

5. Электрический ток в металлах создается упорядочен­ным движением…

А. положительных ионов. Б. отрицательных ионов. В. Электронов Г. положительных и отрицательных ионов и электро­нов.

6. Чему равно полное напряжение на участке цепи с
последовательным соединением двух проводников, если
на каждом из них напряжение 3 В?

А. 1,5 В. Б. 9 В. В. 3 В. Г. 6 В.

7. Как следует включить по отношению к резистору амперметр и вольтметр, чтобы измерить силу тока в
резисторе и напряжение на нем?

А. Амперметр и вольтметр последовательно. Б. Амперметр и вольтметр параллельно.

В. Амперметр последовательно, вольтметр параллель­но. Г. Амперметр параллельно, вольтметр последователь­но.

8. Напряжение на концах проводника 12В, его сопротив­ление 6 Ом. Чему равна сила тока?

А. 0,5 А. Б. 3 А. В. 72 А. Г. 2 А.

9. Определите работу электрического тока на участке цепи за 5 с при напряжении 5 В и силе тока 4 А.

А. 4 Дж. Б. 6,25 Дж. В. 1,25 Дж. Г. 100 Дж.

10. По условию предыдущей задачи найдите мощность тока на участке цепи.

А. 1,25 Вт. Б. 0,8 Вт. В. 25 Вт. Г. 20 Вт.

11. Какое количество теплоты выделится за 10 с в рео­стате сопротивлением 10 Ом при силе тока 2 А?

А.’ 4 Дж. Б. 20 Дж. В. 80 Дж. Г. 200 Дж. Д. 400 Дж.

12. Чему равно электрическое сопротивление провода длиной 10 м и сечением 2,0 мм2? Удельное сопротив­ление провода 0,50 Ом-мм2/м.

А. 0,025 Ом. Б. 0,1 Ом. В. 0,4 Ом.. Г. 2,5 Ом. Д. 10 Ом.

13. Магнитное поле создается…

А. телами, обладающими массой. Б. движущимися частицами.

В. неподвижными электрическими зарядами. Г. движущимися электрическими зарядами.

14. Поворот магнитной стрелки, расположенной парал­лельно прямолинейному проводнику, обнаружил…

А. Эрстед. Б. Кулон. В. Ампер. Г. Ом.

15. По двум параллельно расположенным проводникам проходят токи в одном направлении, при этом про­
водники…

А. притягиваются. Б. не взаимодействуют. В. Отталкиваются

Г .разворачиваются.

Контрольная работа № 4 «ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ»

2-й ВАРИАНТ

1. Какие заряженные частицы отталкиваются?
А. Одноименные. Б. Разноименные.

В. Любые заряженные частицы притягиваются. Г. Любые заряженные частицы отталкиваются.

2. Силу тока принято обозначать буквой…
А. Р. Б. U. В. R. Г. р. Д. I. Е. А.

3. Как называют единицу мощности электрического тока?
А. Джоуль (Дж). Б. Ватт (Вт). В. Ом (Ом). Г. Вольт (В). Д. Ампер (А).

4. Какая из приведенных ниже формул выражает закон Ома для участка цепи?

А. А=UIt. Б. Р=UI . В. I=U/R. Г. Q=I2Rt.

5. Как включают плавкий предохранитель на электри­ческом щите при подключении электрического прибо­ра?

А. Можно последовательно, можно и параллельно. Б. Независимо от электрического прибора. В. Последовательно. Г. Параллельно.

6. Чему равно полное напряжение на участке цепи с параллельным соединением двух проводников, если на каждом из них напряжение 3 В?

А. 1,5 В. Б. 9 В. В. 3 В. Г. 6 В.

7. Для измерения силы тока в резисторе и напряжения на нем, в электрическую цепь включают амперметр и вольтметр. Какой из этих приборов должен быть вклю­чен параллельно резистору?

А. Только амперметр. Б. Только вольтметр. В. Амперметр и вольтметр.

Г. Ни амперметр, ни вольтметр.

8.Сопротивление спирали электрической плитки 20 Ом. Сила тока в ней 4 А. Под каким напряжением нахо­дится спираль?

А. 0,2 В. Б. 5 В. В. 80 В. Г. 32 В.

9. Напряжение на электрической лампе 10 В, а сила тока 5 А. Определите работу электрического тока за 4 с

А. 1000 Дж. Б. 200 Дж. В. 12,5 Дж Г. 2000 Дж.

10. По условию предыдущей задачи найдите мощность тока в лампе.

А. 0,5 Вт. Б. 20 Вт. В. 50 Вт. Г. 2 Вт

11. Какое количество теплоты выделится за 2 с в проволочной спирали сопротивлением 100 Ом при силе тока 2 А?

А. 80 Дж. Б. 800 Дж. В. 40 Дж. Г. 400 Дж. Д.200 Дж.

12. Чему равно электрическое сопротивление провода длиной 9ми сечением 3,0 мм2? Удельное сопротивление провода 2 Ом«мм2/м.

А. 0,67 Ом. Б. 1,5 Ом. В. 6 Ом. Г. 13,5 Ом.

Д. 54 Ом.

13. Вокруг проводника с током существует … поле
А. только электрическое. Б. только магнитное.

В. электрическое, магнитное и гравитационное. Г. только гравитационное.

14. Историческое значение опыта Эрстеда заключается в обнаружении…

А. сил взаимодействия между двумя проводниками с током.

Б. взаимодействия двух точечных зарядов. В. сил взаимодействия двух проводников.

Г. связи между электрическими и магнитными явле­ниями.

15. По двум параллельно расположенным проводникам проходят токи в противоположных направлениях, при этом проводники…

А. притягиваются. Б. не взаимодействуют. В. отталкиваются. Г. разворачиваются

Контрольная работа №5 по теме «Световые явления»

Вариант №1

  1. Постройте изображение , даваемое собирающей и рассеивающей линзой, случаях показанных на рисунках.

  1. Угол падающего луча составляет 30°. Найти угол преломления, если показатель преломления равен 1,33.

  2. Фокусные расстояния трех линз соответственно равны 1,25 м; 0,5 м; 0,04 м. Какова оптическая сила каждой линзы и системы из трех линз?

  3. У «слабых» микроскопов оптическая сила объективов равна 500 дптр, а у самых сильных 800 дптр. Каковы фокусные расстояния у этих микроскопов?

  4. Дерево, освещенное солнцем, отбрасывает тень длинной 9 м, а человек ростом 175 см – тень длинной 3 м. Чему равна высота дерева?

Вариант №2

  1. Постройте изображение , даваемое собирающей и рассеивающей линзой, случаях показанных на рисунках.

  1. Найти показатель преломления жидкой серы, если при угле падения света 30° угол преломления равен 15°.

  2. Фокусные расстояния трех линз соответственно равны 0,8 м; 250 м; 200мм. Какова оптическая сила каждой линзы и системы из трех линз?

  3. Имеются две линзы: собирающая с фокусным расстоянием 25 см, а другая –оптическая сила, которой — 10 дптр. Чему равна оптическая сила этой системы линз7

  4. В трубу на расстоянии 16 см одна от другой вставлены собирающие линзы. Фокусное расстояние первой линзы 8 см, второй 5 см. Предмет находится на расстоянии 40 см от первой линзы. На каком расстоянии от второй линзы получится изображение?

Тренировочные задачи по физике для 8 класса


Тренировочные задачи по физике для 8 класса.
Автор-составитель: учитель физики Трещина Екатерина Игоревна,
г. Таганрог, МОБУ СОШ № 24
Предлагаю вашему вниманию подборку задач для подготовки к ОГЭ по физике. Задачи можно использовать для подготовки к контрольным и зачетным работам, для индивидуальной работы с учениками. Варианты контрольной и зачетной работ (на выбор) представлены после подборки задач.
Теплопередача и работа
Задачи
Часть А
1. Какое количество теплоты потребуется для нагревания стального бруска массой 0,5 кг от 10⁰ до 40 °С?
2. Какое количество теплоты получила вода массой 200 г при нагревании от 10⁰С до 30 °С?
3. Какое количество теплоты необходимо для нагревания железного утюга массой 2 кг от 20⁰С до 320 °С?
4. Какое количество теплоты потребуется для нагревания на 10⁰С олова массой 500 г?
5. Какое количество теплоты потребуется для увеличения температуры латуни массой 0,2 т на 1 °С?
6. Кирпичная печь массой 1 т остывает от 20⁰С до 10 °С. Какое количество теплоты при этом выделяется?
7. Чугунная болванка массой 32 кг остывает от 1115⁰С до 15 °С. Какое количество теплоты при этом выделяется?
8. Какое количество теплоты выделится при охлаждении 100 г олова, взятого при температуре 82°С, на 50°С ?
9. Какое количество теплоты выделила вода массой 100 г при остывании от 45⁰С до 25 °С?
10. После обработки алюминиевой детали на станке температура ее понизилась от 420⁰С до 20 °С. На сколько при этом уменьшилась внутренняя энергия детали, если ее масса 0,5 кг?
11. Какое количество теплоты отдаст кирпичная печь массой 0,35 т, остывая с изменением температуры на 50 °С?
12. На сколько уменьшится внутренняя энергия латунной гири массой 200 г, если ее охладить на 10 °С?
13. Для нагревания вещества массой 10 кг на 10 °С потребовалось 420 кДж энергии. Какое вещество нагрели?
14. Нагретый камень массой 5 кг, охлаждаясь в воде на 1 °С, передает ей количество теплоты 2,1 кДж. Чему равна удельная теплоемкость камня?
15. Для нагревания 100 г металла от 20⁰С до 40 °С потребовалось 260 Дж энергии. Что это за металл? (Определить удельную теплоемкость.)
16. При охлаждении жидкости массой 210 кг от 25⁰С до 15 °С выделилось 4,41 МДж теплоты. Что это за жидкость?
17. Стальное сверло при работе получило 5 кДж энергии и нагрелось от 15 до 115 °С. Какова масса этого сверла?
18. Мальчик вычислил, что при нагревании воды от 15°С до кипения внутренняя энергия ее увеличится на 178,5 кДж. Какова масса нагреваемой воды?
19. Стальной молоток был нагрет для закалки до температуры 720 °С, затем быстро охлажден до температуры 10°С. При этом он отдал окружающей среде 298,2 кДж энергии. Найти массу молотка.
20. Кирпичная печь, остыв на 50°С, отдала комнате 15400 кДж энергии. Какова масса этой печи?
21. Какую массу воды можно нагреть от 15⁰С до 45 °С, затратив для этого 1260 кДж энергии?
22. Какое количество воды можно нагреть от 10⁰С до 60 °С, затратив для этого 210 кДж энергии?
23. На сколько нужно повысить температуру куска свинца массой 100 г, чтобы внутренняя энергия его увеличилась на 280 Дж?
24. При охлаждении куска олова массой 20 г. внутренняя энергия его уменьшилась на 1 кДж. На сколько изменилась температура олова?
25. На сколько градусов нагреется цинковая деталь массой 40 г, если ей сообщить 760 Дж энергии?
26. Какое количество теплоты выделяется при полном сгорании 2,5 кг природного газа?
27. Какое количество теплоты выделяется при полном сгорании бензина массой 5 кг?
28. Какое количество теплоты выделяется при полном сгорании 1,5 т каменного угля?
29. Сколько энергии выделится при полном сгорании древесного угля массой 15 кг?
30. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании пороха массой 25 г?
31. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании 50 кг сухих березовых дров?
32. Двигатель мопеда на пути 10 км расходует бензин массой 100 г. Какое количество теплоты выделяется при полном сгорании бензина?
33. Какое количество теплоты выделяется при полном сгорании 1,3 кг антрацита?
34. Сколько надо сжечь каменного угля, чтобы при этом выделилось 270 МДж теплоты?
35. Сколько надо сжечь дизельного топлива, чтобы при этом в36. Какую массу торфа надо сжечь для обогревания комнаты, если при сгорании топлива в печи должно выделяться не менее 224 МДж энергии?
37. Какую массу бензина надо сжечь, чтобы получить 230 МДж энергии?
38. Сколько керосина сожгли, если при этом выделилось 55,2 МДж энергии?
39. Чему равна масса сосновых дров, если при полном их сгорании получено 127,4 МДж теплоты?
40. Сколько древесного угля использовали для получения тепла, если получено было 1,27 МДж теплоты?
41. На сколько уменьшилось количество спирта в спиртовке, если при его горении выделилось количество теплоты 243 кДж?
42. При полном сгорании кокса массой 10 кг выделяется 29 МДж энергии. Чему равна удельная теплота сгорания кокса?
43. При полном сгорании 3 кг топлива выделилось 11,4 МДж энергии. Какое топливо сожгли?
44. При полном сгорании 2 кг жидкости выделилось 92 МДж энергии. Какую жидкость сожгли?
45. При полном сжигании жидкого топлива массой 15 г получено 405 кДж энергии. Какую жидкость использовали как топливо?
46. При полном сгорании 0,5 кг топлива выделилось 7 МДж энергии. Найти удельную теплоту сгорания этого топлива.
47. При сжигании газа выделилось 132 МДж энергии. Чему равна удельная теплота сгорания газа, если его масса равна З кг?
48. При сжигании 300 г каменного угля выделяется 9 МДж тепла. Найти его удельную теплоту сгорания.
49. Найти удельную теплоту сгорания сосновых дров, если при сжигании 3 кг этих дров выделилось 39 МДж энергии.
50. Для обращения воды в пар при температуре кипения необходимо количество теплоты 65 МДж. Хватит ли для этого 6 кг сухих березовых дров?
Часть В
51. Какое количество теплоты потребуется для нагревания на 15°С воды объемом 0,5 л?
52. Какое количество теплоты получает при нагревании серебро объемом 2 см3 от 10⁰С до 60 ⁰С?
53. Какое количество теплоты необходимо для нагревания стали объемом 0,5 м3 от 10⁰С до 110 °С?
54. Какое количество теплоты получил нагретый от 10⁰С до 20 °С воздух комнаты, объем которой 60 м3?
55. Какое количество теплоты отдаст стакан кипятка, объемом 250 мл, остывая до температуры 15 °С?
56. Какое количество теплоты отдаст кирпичная печь, сложенная из 500 кирпичей, при остывании от 70⁰С до 20 °С? Масса одного кирпича равна 4 кг.
57. В порожнем закрытом металлическом баке вместимостью 60 м3 под действием солнечного излучения воздух нагрелся от 5⁰С до 25 °С. Как и на сколько изменилась внутренняя энергия воздуха в баке?
58. При изменении температуры куска металла массой 0,08 кг от 20⁰С до 30 °С внутренняя энергия его увеличилась на 320 Дж. Что это заметалл? Найти его объем.
59. Найти объем металлического бруска массой 351 г, если при изменении его температуры от 20 до 24 °С его внутренняя энергия увеличивается на 1326,78 Дж.
60. Как уменьшилась температура кипятка в питьевом баке объемом 27 л, если он отдал окружающей среде 1500 кДж теплоты?
61. На сколько изменится температура воды в стакане, если ей сообщить количество теплоты, равное 109 Дж? Вместимость стакана принять равной 200 см3?
62. При охлаждении куска олова массой 100 г до температуры 32 °С выделилось 5 кДж энергии. Найти температуру олова до охлаждения.
63. При охлаждении медного паяльника до 20°С выделилось 30,4 кДж энергии. До какой температуры был нагрет паяльник, если его масса 200 г?
64. До какой температуры остынут 5 л кипятка, взятого при температуре 100 °С, отдав в окружающее пространство 1680 кДж энергии?
65. Термос объемом 3 л заполнили кипятком. Через 20 часов температура воды в нем понизилась до 80 °С. На сколько изменилась внутренняя энергия воды?
66. Сколько теплоты выделится при полном сгорании сухихберезовых дров объемом 5 м³?
67. Сколько теплоты выделится при полном сгорании нефти объемом 250 л?
68. В каком случае выделится большее количество теплоты: при полном сгорании древесного угля массой 3 кг или при полном сгорании сухих дров массой 9 кг?
69. На сколько больше теплоты выделится при полном сгорании бензина массой 1,5 кг, чем при сгорании сухих березовых дров той же массы?
70. Во сколько раз больше выделится теплоты при полном сгорании водорода массой 2 кг, чем при полном сгорании сухих березовых дров той же массы?
71. В печи сгорели сухие сосновые дрова объемом 0,02 м3 и торф массой 2 кг. Сколько теплоты выделилось в печи?
72. Смешали бензин объемом 1,5 л и спирт объемом 0,5 л. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании этого топлива?
73. К зиме заготовили сухие березовые дрова объемом 3 м3 и каменный уголь массой 1,5 т. Сколько теплоты выделится в печи при полном сгорании в ней заготовленного топлива?
74. Сколько каменного угля нужно сжечь, чтобы получить столько же энергии, сколько ее выделяется при полном сгорании бензина объемом 6 м3?
75. Какую массу каменного угля нужно сжечь, чтобы получить такое же количество теплоты .которое выделяется при сгорании керосина массой 20 т?
Часть С
76. Какое количество теплоты получила вода при нагревании от 15⁰С до 25 °С в бассейне, длина которого 100 м, ширина 6 м и глубина 20 дм?
77. Какое количество теплоты потребуется для того, чтобы в латунной бочке массой 12 кг нагреть воду объемом 9,5 л от температуры 20⁰С до 100⁰С
78. Алюминиевая фляга массой 12 кг вмещает 36 л молока. Какое количество теплоты потребуется для нагревания молока во фляге от0 до 60 °С ?
79. В железный душевой бак, масса которого 65 кг, налили холодной воды из колодца, объемом 200 л. В результате нагревания солнечным излучением температура воды повысилась от 4⁰С до 29 °С. Какое количество теплоты получили бак и вода?
80. Какое количество теплоты получили алюминиевая кастрюля массой 200 г и находящаяся в ней вода объемом 1,5 л при нагревании от 20 °С до кипения?
81. На сколько изменится температура куска меди массой 500 г, если ему сообщить такое же количество теплоты, которое пойдет на нагревание воды массой 200 г от 10 ⁰С до 60 °С?
82. До какой температуры нагрелась во время работы стальная фреза массой 1 кг, если после погружения ее в сосуд с водой, масса которой 1 кг, температура воды повысилась от 10⁰С до 30 °С?
83. Двигатель мощностью 75 Вт в течение 5 мин вращает лопасти винта внутри калориметра, в котором находится вода объемом 5 л. Вследствие трения о воду лопастей винта вода нагрелась. Считая, что вся энергия пошла на нагревание воды, определить, как изменилась ее температура?
84. При работе машины внутренняя энергия одной из алюминиевых деталей массой 2 кг повысилась на столько, на сколько увеличивается внутренняя энергия воды массой 800 г. При нагревании ее от 0⁰С до 100°С. На сколько повысилась температура детали?
85. Как изменится температура воды массой 3 кг, если вся теплота, выделившаяся при полном сгорании спирта объемом 12,5 мм3, пошла на ее нагревание?
86. На сколько изменится температура воды объемом 100 л, если считать, что вся теплота, выделяемая при сжигании древесного угля массой 0,5 кг, пойдет на нагревание воды?
87. На сколько изменится температура воды, масса которой 22 кг, если ей передать всю энергию, выделившуюся при полном сгорании 10 г природного газа?
88. В ванну налили 40 л холодной воды температурой 6 °С. Затем долили горячую воду температурой 96 °С. Температура воды после этого стала равной 36 °С. Найти массу долитой воды. Нагреванием ванны и окружающей среды пренебречь.
89. Мальчик налил в ведро 3 л воды, температура которой равна 10 °С. Сколько кипятка нужно долить в ведро, чтобы температура воды в нем стала равной 50 °С?
90. В воду объемом 1 л опустили кусок олова, нагретый до температуры 188 °С. Температура воды при этом увеличилась от 10⁰С до 20 °С. Чему равна масса куска олова?
91. В кувшин с водой, масса которой 100 г, а температура 20°С, влили воду при температуре 100 °С, после чего температура воды в кувшине стала равной 75 °С. Определить массу горячей воды. Потери энергии на нагревание кувшина не учитывать.
92. Сколько воды, взятой при температуре 10 «С, можно нагреть до 50 °С, сжигая керосин массой 15 г, считая, что вся выделяемая при горении керосина энергии идет на нагревание воды?
93. Сколько спирта надо сжечь, чтобы изменить температуру воды объемом 2 дм3 от 14⁰С до 50 °С, если вся теплота, выделенная спиртом, пойдет на нагревание воды?
94. Когда в бак с водой добавили еще 3 л воды при 100 °С и перемешали всю воду, то температура воды в баке стала равна 35°С. Найти начальный объем воды в баке.
95. В сосуд с водой, масса которой 150 г, а температура 16°С, добавили воду массой 50 г при температуре 80 °С. Определить температуру смеси.
96. В кастрюле с холодной водой, масса которой 3 кг, а температура 10°С, влили 2 кг кипятку. Какая установится температура воды? Нагреванием сосуда пренебречь.
97. На нагревание кирпича массой 4 кг на 63°С затрачено такое же количество теплоты, как и для нагревания воды той же массы на 13,2 °С. Определить удельную теплоемкость кирпича.
98. Металлическое тело массой 30 г нагрели в кипящей воде. После этого его перенесли в воду, масса которой 73,5 г и температура 20°С, налитую в калориметр. Вода от этого нагрелась до 23 °С. Из какого металла сделано тело?
99. В стакан, содержащий 230 г кипятка, опустили ложку массой 150 г, имеющую температуру 20 °С. Температура воды понизилась от этого до 97°С. Верно ли, что эта ложка алюминиевая?
100. Твердое тело массой 80 г опустили в кипяток. Затем его перенесли в калориметр, куда была налита вода массой 166,5 г при температуре 20 °С. Температура воды повысилась до 24°С. Найти удельную теплоемкость твердого тела. если выделилось 427 МДж теплоты?
Контрольная работа.
Вариант1
Кирпичная печь массой 1 т остывает от 20⁰С до 10 °С. Какое количество теплоты при этом выделяется?
Для нагревания вещества массой 10 кг на 10 °С потребовалось 420 кДж энергии. Какое вещество нагрели?
При охлаждении куска олова массой 100 г до температуры 32 °С выделилось 5 кДж энергии. Найти температуру олова до охлаждения.
Сколько спирта надо сжечь, чтобы изменить температуру воды объемом 2 дм3 от 14⁰С до 50 °С, если вся теплота, выделенная спиртом, пойдет на нагревание воды?
Вариант2
Какое количество теплоты получила вода массой 200 г при нагревании от 10⁰С до 30 °С?
После обработки алюминиевой детали на станке температура ее понизилась от 420⁰С до 20 °С. На сколько при этом уменьшилась внутренняя энергия детали, если ее масса 0,5 кг?
До какой температуры остынут 5 л кипятка, взятого при температуре 100 °С, отдав в окружающее пространство 1680 кДж энергии?
В сосуд с водой, масса которой 150 г, а температура 16°С, добавили воду массой 50 г при температуре 80 °С. Определить температуру смеси.
Вариант3
Какое количество теплоты выделится при охлаждении 100 г олова, взятого при температуре 82°С, на 50°С ?При охлаждении жидкости массой 210 кг от 25⁰С до 15 °С выделилось 4,41 МДж теплоты. Что это за жидкость?
Смешали бензин объемом 1,5 л и спирт объемом 0,5 л. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании этого топлива?
В воду объемом 1 л опустили кусок олова, нагретый до температуры 188 °С. Температура воды при этом увеличилась от 10⁰С до 20 °С. Чему равна масса куска олова?
Зачет по теме
Вариант 1
1.Каким способом – совершением работы или теплопередачей – изменилась внутренняя энергия детали при ее нагревании в печи перед закалкой?
1) совершением работы 2) теплопередачей 3) совершением работы и теплопередачей
2. Удельная теплоемкость вещества показывает
1) какое количество теплоты необходимо передать телу для изменения его температуры на 1 градус
2) какое количество теплоты необходимо передать 1 кг вещества для изменения его температуры на 100 градусов
3) какое количество теплоты необходимо передать телу массой 1кг для изменения его температуры на 1 градус
3. Что потребует большего количества теплоты для нагревания на 10 С: 100 г воды или 100 г меди?
1) 100 г воды 2) 100 г меди 3) потребуется одинаковое количество теплоты
4. В каком случае кастрюля с горячей водой остынет быстрее, если ее поставить на лед или если лед на крышку кастрюли положить сверху? Ответ пояснить
5. Чтобы нагреть 110 г алюминия на 90 0С требуется количество теплоты, равное 9,1 кДж. Вычислите удельную теплоемкость алюминия.
6. Смешали 39 л воды при температуре 20 0С и 21 л воды при температуре 60 0С. Определите температуру смеси.
Вариант 2
1. Каким способом изменялась внутренняя энергия детали при сверлении в ней отверстия
1) совершением работы 2) теплопередачей 3) совершением работы и теплопередачей
2. Количество теплоты зависит от
1) массы тела и его температуры
2) от рода вещества, из которого изготовлено тело и массы тела
3) от массы тела, начальной и конечной температур тела, рода вещества
3. Как называется величина, показывающая , какое количество теплоты необходимо для нагревания 1 кг железа на 10 С?
1) внутренняя энергия 2) количество теплоты 3) удельная теплоемкость вещества
4. Когда парусным судам легче заходить в гавань – днем или вечером? Ответ пояснить
5. Какова масса железной детали, если на ее нагревание от 20 0С до 200 0С потребовалось 20,7 кДж теплоты?
6. Вода массой 150 г имеет температуру 10 0С. Найти температуру воды после того, как в нее опустили железную деталь массой 0,5 кг, имеющую температуру 100 0С.
Вариант 3
1. Каким способом изменялась внутренняя энергия воды при ее нагревании в чайнике
1) совершением работы 2) теплопередачей 3) совершением работы и теплопередачей
2. Чугунную деталь массой 1 кг нагрели на 1 0С. На сколько при этом увеличилась ее внутренняя энергия?
1) на 540 Дж 2) на 540 Дж/ кг 0С 3) на 1 Дж
3. По куску свинца и куску стали одинаковой массы ударили молотком одинаковое число раз. Какой кусок нагрелся больше?
1) из стали 2) из свинца 3) невозможно определить
4. В каком случае лед, внесенный в теплую комнату растает быстрее: если его просто положить на стол , или, если сверху прикрыть шерстяным платком. Ответ пояснить
5. На сколько градусов повысилась температура 4 кг воды, если она получила количество теплоты, равное 168 кДж?
6. Мальчик наполнил стакан кипятком, налив его 150 г, а затем добавил 50 г воды с температурой 20 0С. Определите температуру, которая установилась в стакане.
Литература
1) Р.А. Рахматуллин. Текстовые расчетные задачи, 8 кл. — Оренбург, 1997 – 59 с
2) Лукашева Е.В. Типовые тестовые задания. Физика. Изд-во «Экзамен», 2016 -126с

3.12: Расчет энергоемкости и теплоемкости

Цели обучения

  • Связать теплопередачу с изменением температуры.

Тепло — знакомое проявление передачи энергии. Когда мы прикасаемся к горячему объекту, энергия перетекает от горячего объекта к нашим пальцам, и мы воспринимаем эту поступающую энергию как «горячий» объект. И наоборот, когда мы держим кубик льда в ладонях, энергия перетекает из руки в кубик льда, и мы воспринимаем эту потерю энергии как «холод».«В обоих случаях температура объекта отличается от температуры нашей руки, поэтому мы можем сделать вывод, что разница температур является основной причиной теплопередачи.

Удельную теплоемкость вещества можно использовать для расчета изменения температуры, которому подвергнется данное вещество при нагревании или охлаждении. Уравнение, связывающее тепло \ (\ left (q \ right) \) с удельной теплоемкостью \ (\ left (c_p \ right) \), массой \ (\ left (m \ right) \) и изменением температуры \ (\ left (\ Delta T \ right) \) показан ниже.

\ [q = c_p \ times m \ times \ Delta T \]

Поглощаемое или выделяемое тепло измеряется в джоулях. Масса измеряется в граммах. Изменение температуры определяется выражением \ (\ Delta T = T_f — T_i \), где \ (T_f \) — конечная температура, а \ (T_i \) — начальная температура.

Каждое вещество имеет характерную удельную теплоемкость, которая выражается в единицах кал / г • ° C или кал / г • К, в зависимости от единиц, используемых для выражения Δ T .\text{o} \text{C} \right)\)»> 0.233

Направление теплового потока не показано в heat = mc Δ T . Если энергия поступает в объект, общая энергия объекта увеличивается, и значения тепла Δ T положительны. Если энергия исходит из объекта, общая энергия объекта уменьшается, а значения тепла и Δ T являются отрицательными.

Пример \ (\ PageIndex {1} \)

A \ (15.0 \: \ text {g} \) кусок металлического кадмия поглощает \ (134 \: \ text {J} \) тепла, поднимаясь из \ (24.\ text {o} \ text {C} \]

Пример \ (\ PageIndex {2} \)

Какое количество тепла передается при нагревании блока металлического железа весом 150,0 г с 25,0 ° C до 73,3 ° C? Какое направление теплового потока?

Решение

Мы можем использовать heat = mc Δ T , чтобы определить количество тепла, но сначала нам нужно определить Δ T . Поскольку конечная температура утюга составляет 73,3 ° C, а начальная температура составляет 25,0 ° C, Δ T составляет:

Δ T = T конечный T начальный = 73.\ circ C) = 782 \: cal} \]

Обратите внимание, как единицы измерения грамм и ° C отменяются алгебраически, оставляя только единицу калорий, которая является единицей тепла. Поскольку температура железа увеличивается, энергия (в виде тепла) должна течь в металл .

Упражнение \ (\ PageIndex {1} \)

Какое количество тепла передается при охлаждении блока металлического алюминия массой 295,5 г с 128,0 ° C до 22,5 ° C? Какое направление теплового потока?

Ответ
Тепло уходит из алюминиевого блока.

Пример \ (\ PageIndex {2} \)

Образец красновато-коричневого металла массой 10,3 г выделил 71,7 кал тепла при понижении его температуры с 97,5 ° C до 22,0 ° C. Какова удельная теплоемкость металла? Можете ли вы идентифицировать металл по данным в Таблице \ (\ PageIndex {1} \)?

Решение

Вопрос дает нам тепло, конечную и начальную температуры и массу образца. Значение Δ T составляет:

Δ T = T конечный T начальный = 22.\ circ C)}} \)

c = 0,0923 кал / г • ° C

Это значение удельной теплоемкости очень близко к значению, приведенному для меди в таблице 7.3.

Упражнение \ (\ PageIndex {2} \)

Кристалл хлорида натрия (NaCl) массой 10,7 г имеет начальную температуру 37,0 ° C. Какова конечная температура кристалла, если на него было подано 147 кал тепла?

Ответ

Сводка

Проиллюстрированы расчеты удельной теплоемкости.

Материалы и авторство

Эта страница была создана на основе содержимого следующими участниками и отредактирована (тематически или всесторонне) командой разработчиков LibreTexts в соответствии со стилем, представлением и качеством платформы:

Как рассчитать время нагрева объекта

Различные материалы нагреваются с разной скоростью, и расчет времени, необходимого для повышения температуры объекта на заданную величину, является общей проблемой для студентов-физиков.Чтобы рассчитать его, вам нужно знать удельную теплоемкость объекта, массу объекта, изменение температуры, которое вы ищете, и скорость, с которой к нему подводится тепловая энергия. Посмотрите, как этот расчет выполняется для воды, и вы сможете понять процесс и то, как он рассчитывается в целом.

TL; DR (слишком долго; не читал)

Рассчитайте необходимое количество тепла ( Q ) по формуле:

Q = mc T

Где м обозначает массу объекта, c обозначает удельную теплоемкость, а ∆ T обозначает изменение температуры.Время, необходимое ( t ) для нагрева объекта при подаче энергии на мощность P , определяется по формуле:

t = Q ÷ P

    Формула количества тепла энергия, необходимая для определенного изменения температуры:

    Где м означает массу объекта, c — удельная теплоемкость материала, из которого он сделан, а ∆ T — изменение температуры.Сначала рассчитайте изменение температуры по формуле:

    T = конечная температура начальная температура

    Если вы нагреваете что-то от 10 ° до 50 °, это дает:

    Обратите внимание, что while Цельсий и Кельвин — разные единицы измерения (и 0 ° C = 273 K), изменение на 1 ° C равно изменению на 1 K, поэтому в этой формуле они могут использоваться как взаимозаменяемые.

    Каждый материал имеет уникальную удельную теплоемкость, которая показывает, сколько энергии требуется, чтобы нагреть его на 1 градус Кельвина (или 1 градус Цельсия) для определенного количества вещества или материала.Для определения теплоемкости вашего конкретного материала часто требуется обратиться к онлайн-таблицам (см. Ресурсы), но вот некоторые значения для c для обычных материалов, в джоулях на килограмм и на Кельвин (Дж / кг · К):

    Алкоголь (питьевой ) = 2,400

    Лед (при −10 ° C) = 2,050

    Выберите значение, соответствующее вашему веществу. В этих примерах основное внимание будет уделено воде ( c = 4,186 Дж / кг K) и свинцу ( c = 128 Дж / кг K).

    Окончательная величина в уравнении составляет м для массы объекта. Короче говоря, для нагрева большего количества материала требуется больше энергии. В качестве примера представьте, что вы рассчитываете количество тепла, необходимое для нагрева 1 килограмма (кг) воды и 10 кг свинца на 40 К. Формула гласит:

    Итак, для примера с водой:

    Q = 1 кг × 4186 Дж / кг K × 40 K

    Таким образом, для нагрева 1 кг воды на 40 K или 40 ° C требуется 167,44 килоджоулей энергии (т.е. более 167000 джоулей).

    Q = 10 кг × 128 Дж / кг K × 40 K

    Таким образом, для нагрева 10 кг свинца на 40 K или 40 ° C требуется 51,2 кДж (51 200 джоулей) энергии. Обратите внимание, что для нагрева в десять раз больше свинца на такое же количество требуется меньше энергии, потому что свинец легче нагреть, чем воду.

    Power измеряет энергию, отдаваемую в секунду, и это позволяет вам рассчитать время, необходимое для нагрева рассматриваемого объекта. Затраченное время ( t ) определяется по формуле:

    Где Q — тепловая энергия, рассчитанная на предыдущем шаге, а P — мощность в ваттах (Вт, т.е.е., джоулей в секунду). Представьте, что воду из примера нагревает чайник мощностью 2 кВт (2000 Вт). Результат из предыдущего раздела дает:

    Таким образом, для нагрева 1 кг воды на 40 К с помощью чайника мощностью 2 кВт требуется менее 84 секунд. Если бы к 10-килограммовому блоку свинца было подведено питание с той же скоростью, то для нагрева потребовалось бы:

    Таким образом, для нагрева свинца требуется 25,6 секунды, если тепло подается с такой же скоростью. Опять же, это отражает тот факт, что свинец нагревается легче, чем вода.

Теплота плавления Пример Задача

Теплота плавления — это количество тепловой энергии, необходимое для изменения состояния вещества вещества с твердого на жидкое. Это также известно как энтальпия плавления. Единицами измерения обычно являются джоули на грамм (Дж / г) или калории на грамм (кал / г). В этом примере задачи показано, как рассчитать количество энергии, необходимое для плавления образца водяного льда.

Ключевые выводы: теплота плавления для плавления льда

  • Теплота плавления — это количество энергии в форме тепла, необходимое для изменения состояния вещества с твердого на жидкое (плавление.)
  • Формула для расчета теплоты плавления: q = m · ΔH f
  • Обратите внимание, что температура на самом деле не меняется при изменении состояния вещества, поэтому она не входит в уравнение и не требуется для расчета.
  • За исключением плавления гелия, теплота плавления всегда положительна.

Пример задачи

Какое количество тепла в Джоулях необходимо, чтобы растопить 25 граммов льда? Что такое жара в калориях?

Полезная информация: Теплота плавления воды = 334 Дж / г = 80 кал / г

Решение

В задаче дана теплота плавления.Это не то число, которое вы должны знать заранее. Существуют химические таблицы, в которых указаны значения общей теплоты плавления.

Чтобы решить эту проблему, вам понадобится формула, которая связывает тепловую энергию с массой и теплотой плавления:
q = m · ΔH f
, где
q = тепловая энергия
m = масса
ΔH f = теплота слияние

Температура не фигурирует в уравнении, потому что не меняет при изменении состояния материи.Уравнение простое, поэтому важно убедиться, что вы используете правильные единицы для ответа.

Чтобы получить тепло в Джоулях:
q = (25 г) x (334 Дж / г)
q = 8350 Дж
Тепло так же легко выразить в калориях:
q = m · ΔH f
q = (25 г) x (80 кал / г)
q = 2000 кал
Ответ: Количество тепла, необходимое для плавления 25 граммов льда, составляет 8 350 Дж или 2000 калорий.

Примечание: Теплота плавления должна иметь положительное значение.(Исключение составляет гелий.) Если вы получили отрицательное число, проверьте свои математические расчеты.

Удельная теплоемкость — обзор

2.31.2.2.1 Линейное сканирование

Наиболее распространенным режимом работы DSC является нагрев или охлаждение с постоянной скоростью. Основным результатом такого эксперимента является график зависимости скорости теплового потока от времени. Если температура позиции образца известна, то данные также могут быть представлены как зависимость скорости теплового потока от температуры. (Следует знать, что обычно измеряется температура около образца, а не температура самого образца.) На рисунке 2 показан типичный пример.

Рис. 2. Температурный профиль и измеренная скорость теплового потока для (а) пустых кастрюль, (б) калибровочного стандарта сапфира (31,3 мг) и (в) изначально аморфного ПЭЭК (29 мг). Скорость нагрева β = 20 K мин −1 .

Данные PerkinElmer Pyris Diamond DSC. Воспроизведено с разрешения Schick, C. Anal. Биоанал. Chem. 2009 , 395 , 1589–1611. 35

Из кривых теплового потока, показанных на Рис. 2 , удельную теплоемкость c p (T) можно получить следующим образом:

[8] cp (T) = cp, сапфир (T) msapphireβmsampleβΦsample (T) −Φempty (T) Φsapphire (T) −Φempty (T) = K (T) Φsample (T) −Φempty (T) msampleβ

с

K (T) = cp, сапфир (T) msapphireβΦsapphire (T) −Φempty (T)

, где K ( T ) — это зависящий от температуры калибровочный коэффициент, который можно сохранить для использования в будущем.Здесь все измерения собираются с одинаковой скоростью сканирования. Изотермы в начале и в конце сканирования используются для корректировки небольших изменений тепловых потерь между измерениями пустого, сапфирового и образца путем совмещения этих частей кривых. Небольшие изменения потерь неизбежны, поскольку термические свойства, такие как теплопроводность, образцов различны. С другой стороны, проверка скорости теплового потока на изотермах позволяет нам проверить правильность размещения и тепловые контакты всех частей измерительной системы, перемещаемых во время смены образца.В частности, изотерма высоких температур не должна слишком сильно отличаться между последовательными измерениями.

Удельная теплоемкость — это наиболее полезная величина, доступная от DSC, поскольку она напрямую связана со свойствами образца и, согласно уравнениям [1] — [5], напрямую связана со стабильностью и порядком. Тем не менее, часто отображается только скорость теплового потока, полученная в результате измерения одного образца. Есть несколько причин, по которым это не следует отображать:

1.

На каждом графике теплового потока необходимо указать эндотермическое или экзотермическое направление, поскольку направление графика не стандартизировано.

2.

Кривые, измеренные при разных скоростях сканирования, сравнить непросто.

3.

Если не разделить на массу образца, кривые для разных образцов нельзя сравнивать.

4.

Если измерения пустой чаши не вычитаются, кривые могут быть искривлены, и построение базовой линии для интегрирования пиков может быть затруднено.

5.

Если калибровочный коэффициент теплового потока K ( T ) зависит от температуры, полученная теплота плавления и другие подобные параметры могут быть ошибочными.

Выполнение поправок (3) — (5) дает удельную теплоемкость, заданную уравнением [8]. Поскольку большинство программных пакетов DSC включают определение удельной теплоемкости в соответствии с уравнением [8], настоятельно рекомендуется определять удельную теплоемкость, а не представлять кривые расхода тепла. Несмотря на то, что представление данных об удельной теплоемкости предпочтительнее, могут быть причины не делать этого. Нормализация кривой теплового потока по скорости сканирования и массе образца может привести к «измерениям псевдо c p », которые можно использовать для определения зависящей от температуры кристалличности и других величин, как показано в ссылке 8.Но есть еще один очень веский аргумент в пользу представления удельной теплоемкости, а не «псевдо c p » или скорости теплового потока. Для более чем 200 полимеров данные об удельной теплоемкости от 0 до 1000 К доступны в банке данных ATHAS (ATHAS-DB). 36 Эти данные можно использовать для сравнения результатов измерений в стекловидном или жидком состоянии с рекомендованными значениями. Это позволяет легко проверить качество измеренных данных, хотя следует иметь в виду, что точность рекомендованных данных банка данных составляет всего около 6%. Рисунок 3 показывает удельную теплоемкость (согласно уравнению [8]), рассчитанную на основе данных, показанных в Рисунок 2 .

Рис. 3. Зависимость удельной теплоемкости от температуры для первоначально аморфного образца ПЭЭК. Данные из Рисунок 2 . Справочные данные (прямые) для полностью аморфного (жидкого) и кристаллического (твердого) ПЭЭК доступны в ATHAS-DB. 36

Воспроизведено с разрешения Schick, C. Anal. Биоанал. Chem. 2009 , 395 , 1589–1611. 35

Более подробное обсуждение оценки кривых, показанных на Рис. 3 , приведено в ссылке 35.

Помимо измерений сканирования при нагревании, DSC позволяет охлаждение в широком диапазоне скоростей охлаждения. В зависимости от прибора и интересующего диапазона температур скорость охлаждения может достигать 750 K мин -1 (HyperDSC ™ PerkinElmer, США). 20,37–39 Но обычно температурный диапазон для контролируемого охлаждения с максимальной скоростью ограничен.Измерения, выполняемые в широком диапазоне скоростей нагрева или охлаждения, требуют оптимизации условий эксперимента. Масса образца должна масштабироваться обратно пропорционально скорости сканирования. При низких скоростях, когда тепловая задержка не является проблемой, масса образца должна быть большой, чтобы иметь хорошее отношение сигнал / шум. При высоких скоростях, когда сигналы большие, масса образца должна быть небольшой, чтобы минимизировать тепловой поток к образцу, который пропорционален скорости и вызывает тепловую задержку. Проблемы, связанные с тепловым запаздыванием, температурной калибровкой и воспроизводимостью в экспериментах ДСК с быстрым сканированием, были интенсивно изучены, и были даны соответствующие рекомендации. 37,40,41 На рисунке 4 показаны кривые охлаждения в области кристаллизации полиэтилена низкой плотности (ПЭ). При скоростях выше 200 K мин -1 контролируемое охлаждение до 100 ° C было невозможно из-за ограниченной охлаждающей способности используемого механического промежуточного охладителя. Если требуется более высокая скорость охлаждения, следует использовать жидкий азот. Для более низких скоростей сканирования, показанных на рис. 4 , масса образца должна быть достаточно большой, чтобы обеспечить хорошее отношение сигнал / шум.Для более высоких скоростей большой образец (4 мг) вызывает некоторую тепловую задержку, как обсуждается в учебниках и ссылках 37, 40 и 42. Это также видно по уширению пика кристаллизации при 20 K мин -1 по сравнению с с образцом 0,4 мг при той же скорости охлаждения. Данные, представленные в Рис. 4 , предоставляют информацию о кинетике кристаллизации и могут быть проанализированы с использованием различных кинетических моделей. 43–48

Рис. 4. Кривые охлаждения в области кристаллизации полиэтилена низкой плотности.Образцы имеют массу 4 мг в алюминиевом поддоне на 25 мг для скоростей охлаждения до -20 K мин. -1 и массу 0,4 мг в алюминиевой фольге 2 мг для более высоких скоростей охлаждения. Теплоемкость отложена вниз.

Данные PerkinElmer Pyris 1 DSC. Воспроизведено с разрешения Schick, C. Anal. Биоанал. Chem. 2009 , 395 , 1589–1611. 35

Как показано на рис. 4 , DSC имеет широкий динамический диапазон, который может быть расширен по крайней мере на 1 порядок в сторону более низких скоростей; таким образом он покрывает 3 порядка величины.Расширение на несколько порядков в сторону более высоких скоростей обсуждается в разделе 2.31.3.2. Возможность достаточно быстрого охлаждения образца позволяет нам изучать формирование структуры в ситуациях, далеких от равновесия, таких как «квазиизотермическая кристаллизация при глубоком переохлаждении».

Использование деревьев и растительности для уменьшения островков тепла

Деревья и другие растения помогают охладить окружающую среду, превращая растительность в простой и эффективный способ уменьшить городские тепловые острова.

Деревья и растительность снижают температуру поверхности и воздуха за счет создания тени и эвапотранспирации. Затененные поверхности, например, могут быть на 20–45 ° F (11–25 ° C) холоднее, чем пиковые температуры незатененных материалов. 1 Эвапотранспирация, сама по себе или в сочетании с затенением, может помочь снизить пиковые летние температуры на 2–9 ° F (1–5 ° C). 2,3

Деревья и растительность наиболее полезны в качестве стратегии смягчения последствий при посадке в стратегических местах вокруг зданий или для затенения тротуаров на стоянках и улицах.Исследователи обнаружили, что посадка лиственных деревьев или виноградных лоз на западе, как правило, наиболее эффективна для охлаждения здания, особенно если они затеняют окна и часть крыши здания.

Преимущества и затраты

Использование деревьев и растительности в городской среде приносит пользу, помимо уменьшения воздействия на городские тепловые острова, в том числе:

  • Сниженное потребление энергии: Деревья и растительность, которые непосредственно затеняют здания, снижают потребность в кондиционировании воздуха.
  • Улучшение качества воздуха и снижение выбросов парниковых газов: За счет снижения спроса на энергию деревья и растительность уменьшают производство связанного с этим загрязнения воздуха и выбросов парниковых газов. Они также удаляют загрязнители воздуха, накапливают и улавливают углекислый газ.
  • Улучшенное управление ливневыми стоками и качество воды: Растительность снижает сток и улучшает качество воды за счет поглощения и фильтрации дождевой воды.
  • Уменьшение ухода за дорожным покрытием: Тень от деревьев может замедлить износ уличного покрытия, уменьшая объем необходимого обслуживания.
  • Повышение качества жизни: Деревья и растительность представляют эстетическую ценность, являются средой обитания для многих видов и могут снизить уровень шума.
Затенение в срединных линиях стоянки может обеспечить обширное затенение. (Фото любезно предоставлено E.G. McPherson)

Основные затраты, связанные с посадкой и уходом за деревьями или другой растительностью, включают закупку материалов, первоначальную посадку и текущие мероприятия по техническому обслуживанию, такие как обрезка, борьба с вредителями и болезнями, а также ирригация.

Исследование программ городского лесного хозяйства в пяти городах США показало диапазон расходов: годовые затраты варьировались от почти 15 долларов за дерево в пустынном юго-западном регионе до 65 долларов за дерево в Беркли, штат Калифорния. Обрезка часто была самыми большими расходами, составляя примерно 25–40% от общих годовых затрат (примерно 4–20 долларов за дерево). Следующими по величине расходами были административные и инспекционные расходы, составлявшие примерно 8–35% годовых (около 4–6 долларов на дерево). На посадку деревьев, как ни удивительно, приходилось всего 2-15% от общих годовых расходов на лесное хозяйство в городах (примерно $ 0.50–4 доллара за дерево) в этих городах. 4

Хотя выгоды от городского лесного хозяйства могут значительно варьироваться в зависимости от сообществ и видов деревьев, они почти всегда превышают затраты. Обсуждаемое выше исследование пяти городов показало, что в расчете на каждое дерево города получали выгоды в размере от 1,50 до 3,00 долларов на каждый вложенный доллар. Эти города тратят примерно 15–65 долларов в год на дерево, а чистая годовая прибыль составляет примерно 30–90 долларов на дерево. 4

Для получения дополнительной информации

Более подробная информация представлена ​​во второй главе документа EPA «Сокращение городских тепловых островов: сборник стратегий », который охватывает следующие темы:

  • Как деревья и растительность снижают температуру
  • Выгоды и затраты, связанные с деревьями и растительностью
  • Другие факторы, которые следует учитывать при использовании деревьев и растительности
  • Городские лесохозяйственные инициативы
  • Инструменты и ресурсы для деревьев и растений

Список литературы

1.Акбари, Х., Д. Курн и др. 1997. Пиковая мощность и экономия энергии на охлаждение тенистых деревьев. Энергетика и строительство 25: 139–148.

2. Хуанг Дж., Х. Акбари и Х. Таха. 1990. Ветрозащитное и затененное влияние деревьев на требования к отоплению и охлаждению жилых помещений. Зимнее собрание ASHRAE, Американское общество инженеров по отоплению, холодильной технике и кондиционированию воздуха. Атланта, Джорджия.

3. Курн Д., С. Бретц, Б. Хуанг и Х. Акбари. 1994. Потенциал снижения температуры воздуха в городах и потребления энергии за счет вегетативного охлаждения (PDF) (31 стр, 1.76 МБ). Летнее исследование ACEEE по энергоэффективности в зданиях, Американский совет по энергоэффективной экономике. Пасифик Гроув, Калифорния.

4. Макферсон, Э.Г., Дж. Р. Симпсон, П. Дж. Пепер, С. Э. Мако и К. Сяо. 2005. Выгоды и затраты на муниципальные леса в пяти городах США (PDF) (6 стр., 267K). Лесной журнал 103 (8): 411–416.

Гипотермия — лучший канал здоровья

Гипотермия возникает, когда температура тела опускается ниже 35 ° C. Человеческое тело имеет ряд систем, которые поддерживают постоянную внутреннюю температуру около 37 ° C.Человеку не обязательно находиться при минусовых температурах, чтобы рисковать переохлаждением — достаточно, чтобы температура окружающей среды была ниже температуры тела, и человек «жертвует» тепло в атмосферу.

Если тепло, выделяемое телом — а люди постоянно выделяют тепло за счет метаболических процессов и движений мышц — меньше, чем теряется в окружающей среде, то их температура начнет падать.

Четыре способа, которыми человеческое тело теряет тепло, включают:

  • теплопроводность — путем прямой передачи от тела к объекту, который более холоден, чем тело (например, лежа на холодной поверхности, тепло тела передается в поверхность от тела)
  • конвекция — поток воздуха или жидкости через кожу отводит тепло (например, ветер увеличивает потери тепла, как и вода, которая холоднее, чем температура тела)
  • излучение — электромагнитные волны распределять тепло в окружающую среду (например, открытая кожа позволяет отводить тепло, если температура воздуха ниже температуры тела — открытая голова человека является сильным источником потери тепла, особенно у детей)
  • испарение — жидкость на коже превращается в пар, отводя тепло (влажная кожа теряет тепло быстрее, например, у кого-то, кто влажный, липкий или имеет открытую влажную кожу, например, ожоги).
Иногда заболевание может привести к переохлаждению. Например, человек, страдающий инсультом, или человек с диабетом, страдающий эпизодом гипогликемии, могут в конечном итоге лежать неподвижно в течение определенного периода времени, не имея возможности защитить себя от переохлаждения.

Естественная реакция на переохлаждение двоякая, в том числе:

  • Поведенческие — человек будет пытаться передвигаться, чтобы генерировать тепло, и искать убежище от дальнейшей потери тепла.
  • Физиологический — тело направляет кровь к сердцевине, чтобы согреться, волосы встают дыбом, чтобы удерживать слой теплого воздуха вокруг нас (мурашки по коже), мы дрожим, чтобы согреться, и наше тело выделяет гормоны для ускорения наш метаболизм, чтобы создать больше тепла.
Если эти меры не сработают, произойдет переохлаждение.

Симптомы переохлаждения

Переохлаждение можно разделить на три стадии — легкую, среднюю и тяжелую. Признаки и симптомы гипотермии можно приблизительно сгруппировать по диапазонам температур различных стадий:

Для легкой гипотермии (35-32 o C) признаки и симптомы включают:

  • бледность и холод на ощупь, поскольку кровеносные сосуды сужаются. в коже
  • онемение конечностей
  • вялые реакции, сонливость или вялость
  • дрожь
  • учащение пульса и дыхания.
Для умеренной гипотермии (32-28 o C) признаки и симптомы включают:
  • снижение сознания
  • могло быть недержанием мочи в результате повышенной нагрузки на почки, связанной с оттоком крови в основные органы
  • больше не дрожат
  • замедление пульса, частота дыхания и низкое кровяное давление.
При тяжелой гипотермии (ниже 28 o C) признаки и симптомы включают:
  • без сознания и больше не реагирует
  • сердце бьется медленнее и может стать нерегулярным, прежде чем в конечном итоге остановиться, если человеку станет слишком холодно
  • отсутствие реакции для освещения в зрачке глаза
  • жестких мышц — человек может чувствовать, что он находится в трупном окоченении
  • импульсов и дыхательного усилия может присутствовать, но его трудно обнаружить.

Миф о переохлаждении

Один из мифов о переохлаждении состоит в том, что через голову теряется больше тепла, чем через любую другую часть тела. Это неправда. Потеря тепла происходит через любой участок кожи, подверженный воздействию окружающей среды. Голова взрослого человека составляет примерно 10 процентов поверхности всего тела.

В большинстве случаев остальная часть нашего тела покрыта, за исключением, возможно, наших рук (которые вместе составляют только около четырех процентов нашей площади поверхности), поэтому мы чувствуем холод, потому что наша голова холодна по сравнению с остальная часть нашего изолированного тела.

Если бы человеку пришлось обнажить другую часть своего тела — например, живот, который также составляет около 10 процентов среднего тела взрослого человека, — то он потерял бы через это столько же тепла, сколько открытая голова.

Родителям часто советуют накрывать голову детей, чтобы они не замерзли, но это не имеет никакого отношения к каким-либо особым теплоотдающим свойствам головы. Это больше связано с относительным размером головы по отношению к телу. При рождении голова ребенка составляет более 20 процентов от общей площади поверхности, поэтому обнажение этой кожи приводит к повышенной потере тепла, что подвергает их риску переохлаждения намного быстрее, чем у взрослого, если бы у них обоих были непокрытые головы.

Факторы риска переохлаждения

Факторы, которые могут повысить предрасположенность человека к переохлаждению, включают:
  • Дети — маленькие дети подвержены риску переохлаждения, потому что они не могут защитить себя в различных условиях окружающей среды. У них также, вообще говоря, более высокая скорость потери тепла, чем у взрослых. Из-за того, что голова у них большая по сравнению с телом, им также необходимо покрывать голову, чтобы предотвратить значительную потерю тепла.
  • Пожилой возраст — у пожилых людей нарушается способность замечать изменения температуры из-за потери нервных окончаний на коже.У них также меньше жира, который выполняет изолирующую функцию, и более низкая скорость метаболизма, поэтому они сами вырабатывают меньше тепла. Социальные факторы также играют роль, так как пожилые люди с большей вероятностью будут неохотно использовать отопление по экономическим причинам, и они могут быть социально изолированы, поэтому могут находиться в одиночестве в течение длительных периодов времени, и никто не замечает их ухудшения.
  • Деменция или обездвиживающее заболевание — любой, кто не может самостоятельно заботиться о себе ни физически, ни когнитивно, подвергается риску переохлаждения.Люди с деменцией могут подвергаться особому риску, если они бродят в холодных условиях, не защитившись предварительно соответствующей одеждой.
  • Алкоголь и другие наркотики — алкоголь заставляет людей чувствовать себя уютно, потому что он расслабляет кровеносные сосуды, позволяя большему количеству крови течь рядом с кожей, обеспечивая покраснение и ощущение тепла. Это также подвергает людей в нетрезвом состоянии значительному риску переохлаждения, если они находятся на улице в холодную погоду, поскольку это увеличивает скорость потери тепла.Он также замедляет обмен веществ, поэтому замедляет выработку внутреннего тепла. Алкоголь также ухудшает рассудительность, поэтому человек с меньшей вероятностью узнает окружающую среду и собственное физическое состояние и с меньшей вероятностью будет принимать меры защиты от потери тепла. Это также касается любого другого вещества, изменяющего сознание.
  • Погружение в воду — люди, которые проводят какое-либо время в воде, температура которой ниже температуры тела, страдают от значительной потери тепла. Другой подверженный риску человек — это любой, кто мог находиться в мокрой одежде в течение длительного периода времени из-за недержания мочи или потоотделения.

Сильная гипотермия опасна для жизни

Легкая гипотермия (температура тела 32–35 ° C) обычно легко поддается лечению. Однако риск смерти увеличивается, когда температура тела падает ниже 32 ° C.

Если внутренняя температура тела ниже 28 ° C, состояние опасно для жизни без немедленной медицинской помощи. При этой температуре человек будет очень холодным на ощупь, не реагирующим, скованным, не дышащим, у него будет отсутствовать пульс, а его зрачки будут фиксированными (они не будут реагировать на изменения света).Они будут казаться мертвыми, но может и не быть.

Первая помощь при сильном переохлаждении

Меры первой помощи при сильном переохлаждении включают:
  • В экстренных случаях звоните по номеру «тройной ноль» (000).
  • Ожидая прибытия помощи, следите за дыханием человека. Если у них сильное переохлаждение, их дыхание может стать опасно замедленным или поверхностным, или они могут перестать дышать.
  • Немедленно начните сердечно-легочную реанимацию (СЛР), если у человека нет признаков жизни — если он не дышит нормально, находится без сознания, не реагирует или не двигается.
Никогда не предполагайте, что человек мертв. Человек с сильным переохлаждением может делать только один вдох в минуту с частотой сердечных сокращений менее 20 ударов в минуту. Всегда считайте, что они живы.

Первая помощь при всех случаях переохлаждения

Советы по оказанию первой помощи, применимые на всех стадиях переохлаждения, включают:
  • Первым шагом во всех случаях переохлаждения является предотвращение дальнейшей потери тепла. Это достигается за счет устранения четырех упомянутых ранее причин потери тепла, в том числе:
    • Проводимость — уберите человека с холодной поверхности, если это возможно.В идеале положите их на теплую поверхность или хотя бы на сухую, чтобы предотвратить дальнейшую потерю тепла.
    • Конвекция — уберите человека из ветреной или влажной среды. Укрыться одеялами — это хорошо, но цель должна заключаться в том, чтобы укрыть их.
    • Излучение — Закройте как можно большую часть человека, чтобы избежать потери тепла. Особенно прикрывайте голову младшего ребенка.
    • Испарение — мокрые и потные люди страдают от потери тепла за счет испарения. По возможности высушите кожу и при первой возможности снимите мокрую одежду.
  • Не массируйте и не растирайте человека — и не позволяйте ему помогать вам. Держите их неподвижно, потому что, особенно при температуре ниже 32 90 495 o 90 496 C, они рискуют вызвать остановку сердца.
  • Вытащите человека из холода — если это невозможно, защитите его от ветра, накройте голову и изолируйте его тело от холода. Если у человека умеренное или сильное переохлаждение, переместите его как можно осторожнее. При температуре ниже 30 90 495 o 90 496 C сердце очень уязвимо, и есть тематические исследования простых движений, таких как перекатывание человека, вызывающее остановку сердца.
  • Снимите мокрую одежду — замените ее сухой, желательно теплой. Накройте голову человека.
  • Старайтесь согреть человека — не используйте погружение в горячую воду. Убедитесь, что человек сухой. Изолируйте их от окружающей среды, чтобы сохранить выделяемое ими тепло. Используйте любой доступный источник тепла — обогреватели, бутылки с горячей водой, тепловые пакеты, электрическое одеяло — чтобы начать медленно согревать человека. Источник тепла не должен быть слишком горячим или слишком близко к человеку. Медленное и постепенное нагревание является идеальным, и какой бы источник тепла ни использовался, он должен быть только теплее, чем человек, отдающий тепло.При нагревании близко к коже — например, с помощью бутылочек с горячей водой или грелок — будьте осторожны, чтобы не сделать их слишком горячими, поскольку у человека может ухудшиться чувствительность кожи и он рискует получить ожоги. При использовании нескольких небольших источников тепла, таких как тепловые компрессы, предпочтительно упакуйте их вокруг туловища, в подмышки и пах, чтобы согревать центральную область. Разделите тепло тела — чтобы согреть тело человека, снимите одежду и лягте рядом с ним. человек, вступающий в контакт кожа к коже.Затем накройте оба тела одеялом или по возможности залезьте в спальный мешок.
  • Не давайте алкоголь — он снижает способность тела удерживать тепло. Если человек бодрствует и может глотать, попросите его выпить теплые безалкогольные напитки. Не предлагайте жидкости при рвоте.
  • Не оставляйте человека одного — всегда оставайтесь с ним.
  • Постоянно контролируйте дыхание — если дыхание человека остановилось, немедленно приступите к сердечно-легочной реанимации (СЛР), если вы прошли соответствующую подготовку.Если не уверены, наберите тройной ноль (000) — операторы подскажут, что делать. Продолжайте СЛР до тех пор, пока человек не начнет дышать самостоятельно или пока не прибудет медицинская помощь.
  • Не думайте, что человек мертв — сердечно-легочная реанимация может спасти жизнь человеку с тяжелой гипотермией, который может показаться мертвым. Они могут не дышать, у них нет пульса, они могут быть холодными на ощупь, с фиксированными зрачками и ригидными — но они все еще могут быть живы.

Предотвращение переохлаждения на открытом воздухе

Воздействие холода, даже на короткое время, может быть опасным, если вы не подготовлены.Дрожь, ощущение холода или онемения — предупреждающие признаки того, что тело теряет слишком много тепла.

Простые способы предотвращения переохлаждения включают:

  • Избегайте длительного пребывания на холоде.
  • Будьте внимательны к погодным условиям, которые могут увеличить риск переохлаждения, и действуйте соответствующим образом. Например, ищите убежище во время метели.
  • Если вы едете в холодную погоду, особенно если на дороге есть риск обледенения или снегопада, увеличивающих вероятность аварии, не полагайтесь на обогреватель автомобиля, чтобы он оставался теплым во время движения.Одевайтесь по погоде вне машины и оставляйте обогреватель выключенным, чтобы в случае выхода из строя в результате аварии или метели у вас было больше шансов избежать переохлаждения.
  • Носите несколько слоев одежды, чтобы улавливать тепло тела, а не только один объемный слой. Натуральные волокна, такие как шерсть, лучше удерживают тепло.
  • Используйте атмосферостойкий внешний слой, чтобы оставаться сухим.
  • Используйте перчатки, шарфы и носки с запасными частями, которые нужно заменить во влажном состоянии.
  • Носите утепленную обувь.
  • Наденьте теплый головной убор.
  • Убедитесь, что ваша одежда и обувь не слишком тесны. Если ваше кровообращение ограничено, вы более склонны к переохлаждению.
  • Пейте много жидкости.
  • Ешьте регулярно.
  • Делайте регулярные перерывы, чтобы снизить риск физической усталости.
  • Следите за точной температурой тела, взяв клинический термометр из своей аптечки.
  • Немедленно снимите мокрую одежду.
  • Избегайте алкоголя, сигарет и кофеина.
  • Убедитесь, что в вашем комплекте имеется хороший запас водонепроницаемых спичек.

Используйте систему друзей

При участии в любых мероприятиях на свежем воздухе, которые могут привести к переохлаждению, таких как прогулки по лесу или альпинизм, используйте «систему друзей» и проверяйте друг друга на наличие предупреждающих знаков. Возможно, вы не сможете распознать собственные симптомы переохлаждения из-за спутанности сознания. Настоятельно рекомендуется обучение оказанию первой помощи.

Гипотермия дома

Гипотермия может возникнуть дома.Пожилые люди и некоторые люди с заболеваниями более подвержены переохлаждению. Риск можно снизить, если:
  • убедиться, что в доме достаточно тепла
  • обратиться за помощью в государственные учреждения для помощи с отоплением, питанием и одеждой, если необходимо
  • Регулярно проходить медицинские осмотры.

Куда обратиться за помощью

  • В экстренных случаях звоните по тройному нулю (000)
  • Ваш врач
  • Отделение неотложной помощи ближайшей больницы

Тепловая масса | YourHome

Термическая масса — это способность материала поглощать и накапливать тепловую энергию.Для изменения температуры материалов с высокой плотностью, таких как бетон, кирпич и плитка, требуется много тепловой энергии. Поэтому говорят, что они имеют высокую тепловую массу. Легкие материалы, такие как древесина, имеют низкую тепловую массу. Правильное использование тепловой массы во всем доме может иметь большое значение для счетов за комфорт и отопление и охлаждение.

Фото: Sunpower Design

Тепловая масса может накапливать солнечную энергию днем ​​и повторно излучать ее ночью.

Термическая масса, при правильном использовании, снижает внутреннюю температуру путем усреднения суточных (день-ночь) экстремальных значений.Это увеличивает комфорт и снижает затраты на электроэнергию.

Неправильное использование тепловой массы может усугубить наихудшие климатические условия и может стать серьезным препятствием для энергии и комфорта. Он может излучать тепло вам всю ночь, когда вы пытаетесь заснуть во время летней жары, или поглощать все тепло, которое вы производите зимней ночью.

Чтобы быть эффективным, тепловая масса должна быть интегрирована с надежными методами пассивного проектирования. Это означает наличие соответствующих участков остекления, обращенных в соответствующие стороны, с соответствующими уровнями затенения, вентиляции, изоляции и тепловой массы.

Как работает тепловая масса

Тепловая масса действует как тепловая батарея. Летом он поглощает тепло днем ​​и отдает его ночью прохладному бризу или ясному ночному небу, сохраняя в доме комфорт. Зимой та же самая термальная масса может накапливать тепло от солнца или обогревателей, чтобы выпускать его ночью, помогая дому оставаться в тепле.

Тепловая масса не заменяет изоляцию. Тепловая масса аккумулирует и повторно отводит тепло; изоляция останавливает поступление тепла внутрь и наружу здания.Материал с высокой тепловой массой, как правило, не является хорошим теплоизолятором (см. Утрамбованную землю).

Тепловая масса особенно полезна там, где есть большая разница между дневной и ночной наружной температурой.

Суточные колебания температуры для разных способов строительства.

Правильное использование тепловой массы может задержать тепловой поток через ограждающую конструкцию здания на целых 10-12 часов, в результате чего в доме будет теплее ночью зимой и прохладнее днем ​​летом (Wilson 1998) (см. «Температурная задержка»). ниже).

Зданию большой массы необходимо набирать или терять большое количество энергии для изменения своей внутренней температуры, тогда как легкому зданию требуется лишь небольшой выигрыш или потеря энергии для изменения температуры воздуха. Это важный фактор, который следует учитывать при выборе строительных систем и оценке адаптации к изменению климата.

Зима

Позвольте тепловой массе поглощать тепло в течение дня от прямых солнечных лучей или лучистых обогревателей. Он возвращает это тепло в дом всю ночь.

Лето

Позвольте прохладному ночному бризу и / или конвекционным потокам проходить через тепловую массу, вытягивая всю накопленную энергию. В течение дня защищайте термальную массу от избыточного летнего солнца с помощью притенения и утеплителя, если это необходимо.

Эффективное использование тепловой массы

Термическая масса наиболее подходит для климата с большим диапазоном суточных температур. Как показывает практика, суточный диапазон ниже 6 ° C недостаточен; 7 ° –10 ° C может быть полезным в зависимости от климата; там, где они превышают 10 ° C, желательна конструкция с высокой тепловой массой.Исключения из правил встречаются в более суровых климатических условиях.

В прохладном или холодном климате, где часто используется дополнительное отопление, дома выигрывают от строительства большой массы независимо от дневного диапазона (например, Хобарт 8,5 ° C). В тропическом климате с дневным диапазоном 7 ° -8 ° C (например, Кэрнс 8,2 ° C) конструкция большой массы может вызвать тепловой дискомфорт, если не будет тщательно спроектирована, хорошо затенена и изолирована.

Всегда используйте тепловую массу в сочетании с надежной пассивной конструкцией, соответствующей климатическим условиям.

Отношение стекла к массе для различных климатических условий

Отношение стекла к массе сравнивает площадь незащищенного от солнечного света, пассивно затененного, северного остекления с площадью открытой изолированной внутренней массы (стены и пол), чтобы избежать перегрева пассивных солнечных домов. На приведенном ниже графике показано рекомендуемое соотношение количества стекла к массе для столиц Австралии.

Источник: Baggs & Mortenson 2006

Отношение количества стекла к массе в городах Австралии.

Практическое правило отношения стекла к массе для различных климатических условий

  • Холодный и альпийский климат : зоны с двойным остеклением на 20-25% площади пола (также следует использовать плотные портьеры и ламбрекены).
  • Прохладно-умеренный : окна с двойным остеклением, портьеры и ламбрекены 15-20% площади пола.
  • Умеренный климат : площадь остекления 12-15% площади пола (17% при двойном остеклении).
  • Климат с преобладанием охлаждения : доля солнечного стекла, обращенного на север, должна составлять не менее 6%, но может быть полезно и до 10% в зависимости от конструкции.
  • Климатические условия только для охлаждения : следует избегать использования стекол, подвергающихся воздействию солнечных лучей; Обычно лучше всего подходит конструкция с небольшой массой и высокой вентиляцией.Плиты, соединенные с землей, могут добавить полезные свойства «отвода тепла» к тепловой массе, где температура земли, покрытая массой, на глубине 1,5 м летом остается ниже 19 ° C, то есть не по Дарвину (дополнительную информацию можно найти на BaggsBooks.com).

Эти соотношения следует изменять в соответствии с:

  • наличие солнечной энергии (доступ и частота)
  • суточные диапазоны температур
  • тип и ориентация остекления и затенения (окружающее и диффузное усиление).

ПРИМЕЧАНИЕ. Эти правила применимы только к конструкциям с преимущественно северным остеклением и гарантированным доступом к солнечной энергии.Моделирование с помощью программного обеспечения для оценки энергопотребления — единственный надежный способ их проверки.

Типовые области применения

В помещениях с хорошим доступом к зимнему солнцу полезно подключить тепловую массу к земле. Самый распространенный пример — строительство плиты на земле. Менее распространенные примеры — кирпичные или земляные полы, земляные дома или зеленые крыши (см. Строительные системы).

Плита на земле предпочтительнее подвесной плиты в большинстве климатических условий, поскольку она имеет большую тепловую массу из-за прямого контакта с землей.Это называется заземлением. Более глубокие и стабильные температуры грунта под домом повышаются, поскольку его изоляционные свойства предотвращают потерю тепла. Плита принимает эту более высокую температуру, которая может колебаться от 16 ° до 19 ° C.

Летом Земля способна «отводить» значительные тепловые нагрузки. Он также обеспечивает прохладную поверхность, через которую пассажиры могут излучать тепло (или проводить к нему босиком). Это увеличивает как психологический, так и физиологический комфорт.

Зимой плита поддерживает тепловой комфорт при гораздо более высокой температуре без подвода тепла.Добавление пассивного солнечного или механического обогрева более эффективно из-за меньшего повышения температуры, необходимого для достижения комфортных температур.

Используйте такие поверхности, как каменная плитка, или просто отполируйте бетонную плиту. Не покрывайте участки плиты, подверженные зимнему солнцу, ковром, пробкой, деревом или другими изоляционными материалами: вместо этого используйте коврики.

Вертикальные края плиты на земле необходимо изолировать в Зоне 8 (холодный климат) или когда внутри плиты установлен обогрев или охлаждение плиты (см. Раздел 3.12.1.5 (c) и (d) Строительного кодекса Австралии (BCA), Том 2, для более подробной информации).

Изолируйте края плиты в холодном климате или там, где внутри плиты установлено отопление или охлаждение.

Вся плита должна быть изолирована от контакта с землей в холодном климате и регионах с низкими температурами земли на глубине 3 м (например, Тасмания) или в жарком влажном климате с высокими температурами земли (например, Дарвин).

Учитывайте защиту от термитов при проектировании изоляции кромок перекрытий.Позаботьтесь о том, чтобы выбранный тип системы управления термитами был совместим с изоляцией края плиты.

Кладка стен также обеспечивает хорошую теплоемкость. Можно использовать переработанные материалы (например, повторно используемые кирпичи). Избегайте отделки каменных стен гипсокартоном, так как это изолирует тепловую массу изнутри и значительно снижает ее способность поглощать и отводить тепло.

Обратная кирпичная облицовка является примером хорошей практики термической массы для наружных стен, потому что масса находится внутри и снаружи изолирована.В традиционной облицовке кирпичом масса кирпича не способствует накоплению тепла, поскольку она изолирована изнутри, а не снаружи.

Теплый пол и легкий каркас.

Тепловая масса стен и перекрытий.

Где разместить тепловую массу

Чтобы определить наилучшее место для размещения тепловой массы, вам необходимо знать, является ли ваш наибольший расход энергии результатом охлаждения летом или зимой.

Обогрев : размещайте тепловую массу в местах, которые получают прямой солнечный свет или лучистое тепло от обогревателей.

Отопление и охлаждение : разместите тепловую массу внутри здания на первом этаже для обеспечения идеальной эффективности летом и зимой. Пол обычно является наиболее экономичным местом для размещения тяжелых материалов, а заземление обеспечивает дополнительную термостабилизацию как летом, так и зимой в этих климатических условиях.

Разместите тепловую массу в комнатах, выходящих на север, с хорошим доступом к солнечной энергии, с прохладным ночным бризом летом и с дополнительными источниками обогрева или охлаждения (нагреватели или испарительные охладители).

Расположите дополнительную тепловую массу ближе к центру здания, особенно если там установлен обогреватель или охладитель. Можно использовать кирпичные стены, плиты, водные элементы и большие горшки с землей или водой.

Охлаждение : Защитите тепловую массу от летнего солнца с помощью затенения и изоляции, если необходимо. Позвольте прохладному ночному бризу и воздушным потокам проходить через тепловую массу, вытягивая всю накопленную энергию.

Где не хранить тепловую массу

Избегайте использования в помещениях и зданиях с плохой изоляцией от экстремальных внешних температур, а также в помещениях с минимальным воздействием зимнего солнца или прохладного летнего бриза.

Тепловая масса может увеличить потребление энергии при использовании в помещениях, где дополнительное отопление или охлаждение является единственным средством регулировки температуры, поскольку оно снижает время отклика.

Тщательный дизайн требуется при размещении тепловых масс на верхних уровнях многоэтажного жилья во всех областях, кроме холодного климата, особенно если это спальные зоны.

Естественная конвекция создает более высокую температуру в помещении наверху, и тепловая масса верхнего уровня поглощает эту энергию. В жаркие ночи термальная масса верхнего уровня может медленно остывать, вызывая дискомфорт.Зимой все наоборот.

Конкретные климатические реакции

Климатические условия имеют решающее значение для эффективного использования тепловой массы. Можно спроектировать здание с высокой тепловой массой практически для любого климата, но более экстремальные климатические условия требуют очень тщательного проектирования (см. Отношение массы стекла к массе в зависимости от климата в разделе «Контрольный список термической массы» ниже).

Будет ли нынешнее использование тепловой массы приемлемым через 20 или 30 лет?

Подумайте о влиянии прогнозируемых изменений климата из-за глобального потепления.Будет ли нынешнее использование тепловой массы приемлемым через 20 или 30 лет, если температура повысится, а суточный диапазон уменьшится? Это особенно важная проблема в тропическом климате, где температуры уже близки к максимальному комфортному уровню. Чтобы узнать об основных характеристиках этого климата, см. Дизайн для климата.

Горячий влажный (тропический) климат

Использование крупногабаритных конструкций обычно не рекомендуется в жарком влажном климате из-за их ограниченного суточного диапазона. Пассивное охлаждение в этом климате обычно более эффективно в зданиях с небольшой массой.

Тепловой комфорт во время сна — это первостепенное значение при проектировании в тропическом климате. Легкая конструкция быстро реагирует на прохладный ветерок. Большая масса может полностью свести на нет эти преимущества, если медленно высвободить тепло, поглощенное в течение дня.

Теплый влажный и теплый / умеренно умеренный климат

Поддерживать тепловой комфорт в этом мягком климате относительно легко. Хорошо спроектированные дома практически не требуют дополнительного отопления или охлаждения. Фактически, 7-8 звезд по Общенациональной схеме оценки энергопотребления домов (NatHERS) можно получить при относительно низких затратах.

Преобладающим требованием к охлаждению в этих климатических условиях часто является легкая конструкция с малой массой. Конструкция с большой массой также уместна, но требует надежной пассивной конструкции, чтобы избежать перегрева летом.

В многоуровневом дизайне конструкция с большой массой в идеале должна использоваться на более низких уровнях для стабилизации температуры. Низкая масса на верхних уровнях гарантирует, что горячий воздух, поднимающийся вверх (за счет конвективной вентиляции), не накапливается на верхнем уровне, когда выходит из здания.

Это особенно важно, если спальные места расположены на верхних этажах. Помещения первого и второго этажей должны иметь возможность зонирования (закрытия) для предотвращения температурной стратификации зимой.

Прохладный умеренный и альпийский климат

Зимнее отопление является основной потребностью в этом климате, хотя обычно требуется некоторое охлаждение летом. Потолочные вентиляторы обычно обеспечивают адекватное охлаждение в климате с низкой влажностью.

Конструкция с высокой массой в сочетании со звуковой пассивной солнечной конструкцией и высоким уровнем изоляции является идеальным решением.Зимой требуется хороший доступ к солнечной энергии для нагрева тепловой массы. Отношение стекла к массе имеет решающее значение (см. «Контрольный список термической массы» ниже).

Изолируйте края перекрытий и нижнюю сторону подвесных плит в более холодном климате. Рекомендуется изолировать нижнюю сторону плиты на земле в очень холодном климате (см. Раздел «Установка изоляции»).

Здания, которые получают мало или совсем не получают пассивного солнечного излучения, могут получить выгоду от строительства большой массы, если они хорошо изолированы. Однако они медленно реагируют на ввод тепла и лучше всего подходят для домов с высокой посещаемостью.

Дополнительный нагрев тепловой массы идеально достигается с помощью эффективных или возобновляемых источников энергии, таких как гидронные системы, работающие на солнечной, газовой или геотермальной энергии. Системы электрического сопротивления внутри плиты реагируют медленно и вызывают более высокие выбросы парниковых газов (см. Нагрев и охлаждение).

Используйте солнечный зимний сад в сочетании с тепловой массой, чтобы увеличить приток тепла. Солнечная оранжерея — это застекленное помещение, выходящее на север, которое на ночь можно закрыть от жилища. Летом закройте зимний сад в тени и обеспечьте хорошую вентиляцию, чтобы минимизировать перегрев.Светоотражающие внутренние жалюзи также сокращают потери тепла зимой.

Сухой жаркий климат

Зимнее отопление и летнее охлаждение очень важны в этом климате. Конструкция с большой массой в сочетании с надежными принципами пассивного отопления и охлаждения является наиболее эффективным и экономичным средством поддержания теплового комфорта.

Суточные диапазоны обычно весьма значительны и могут быть очень высокими. В этих условиях идеально подходит крупномасштабная конструкция с высоким уровнем изоляции (см. «Изоляция»).

Если требуется дополнительный обогрев или охлаждение, располагайте тепловую массу там, где она подвергается воздействию излучения нагревателей или потоков холодного воздуха от испарительных охладителей. Масса смягчает колебания температуры между высокой / низкой или включением / выключением и снижает уровень и продолжительность вспомогательных требований, одновременно повышая тепловой комфорт. При низкой влажности в этом климате потолочные вентиляторы обычно обеспечивают достаточный комфорт охлаждения в хорошо спроектированном доме.

Подземные или земляные дома обеспечивают защиту от солнечного излучения и обеспечивают дополнительную тепловую массу за счет заземления для стабилизации внутренней температуры воздуха.

Обновления и дополнения

При ремонте удалите ковролин или изоляционные покрытия с бетонных плит, подверженных зимнему солнцу. Поверхность плиты можно облицевать плиткой или обрезать и отполировать, чтобы получить привлекательную и практичную отделку (см. Полы из бетонных плит). Тепловую массу также можно увеличить, добавив кирпичную или каменную облицовку к существующим внутренним стенам.

В некоторых случаях может потребоваться уменьшить количество тепловой массы, воздействующей на внутреннюю часть здания, когда недостаточно пассивного обогрева или охлаждения для поддержания комфорта.В таких случаях требуется дополнительный дополнительный нагрев или охлаждение. Чтобы изолировать имеющуюся массу, выровняйте внутреннюю поверхность стены листовыми изоляционными материалами и гипсокартоном.

Если вы планируете пристройку, привлеките специалиста по оценке тепловых характеристик для моделирования всего вашего дома, чтобы определить сильные и слабые стороны в отношении окон (ориентация и размер) и соответствующих уровней тепловой массы. Эта модель определяет проблемные области, которые можно решить, добавив (или удалив) новые комнаты.

Климат с преобладанием отопления

Для климата с преобладанием отопления добавьте тепловую массу там, где уже есть доступ к солнечной энергии зимой, например, в зданиях с хорошим доступом с севера. Этого можно достичь, обнажив существующий бетон, как указано выше, или добавив к стенам теплообменную массу.

Если существующий пол представляет собой плиту на земле, ненесущие стены могут быть построены непосредственно на бетонной плите после проведения инженерных проверок. Если в существующем здании есть фальшпол из дерева, часто целесообразно комбинировать облицовку из обратного кирпича с модернизированной подвесной бетонной плитой.Нижняя сторона должна быть изолирована и хорошо вентилироваться, если не заземлена.

Может потребоваться пересмотреть планировку дома, «развернув дом», чтобы расположить жилые помещения на севере.

Тепловая масса должна располагаться рядом с обогревателем.

Климат с преобладанием охлаждения

Для климата с преобладанием прохлады, тепловая масса должна быть защищена от летнего солнца и подвергаться воздействию прохладных ночных бризов.

Добавьте затенение, чтобы защитить тепловую массу от летнего солнца как внутри, так и снаружи, особенно за окнами и в неизолированных двойных кирпичных стенах.Способность тепловой массы поглощать и повторно излучать тепло в течение многих часов означает, что летом или в жарком климате она может быть источником нежелательного тепла еще долго после захода солнца (см. Затенение).

Другие варианты тепловой массы

Внесите тепловую массу в легкие конструкции, используя изолированные каменные стены, заполненные водой контейнеры, материалы с фазовым переходом (PCM) или легкие бетонные полы со стальным каркасом.

Внутренние или закрытые водные объекты, такие как бассейны, также могут обеспечивать тепловую массу, но требуют хорошей вентиляции и должны быть изолированы, поскольку испарение может поглощать тепло зимой и создавать проблемы с конденсацией круглый год.

Воздух попадает в это здание через бассейн (термальная масса) через полузакрытый двор. Перед входом в здание он охлаждается испарением. Эта «прохлада» может храниться в тепловой массе.

Установленный на крыше солнечный обогрев бассейнов является относительно недорогим и может использоваться в сочетании с системами водяного отопления или резервуарами для хранения воды для нагрева тепловой массы зимой или (наоборот) для обеспечения лучистого охлаждения в ночное небо летом. Этот метод может разрешить ситуации, когда прямой доступ к солнечной энергии для пассивного обогрева невозможен или когда обычная тепловая масса не подходит (например,грамм. полюсные дома) (см. Отопление и охлаждение).

Теплово-массовые свойства

Следующие характеристики определяют тепловые массовые характеристики.

Высокая плотность : Чем плотнее материал (т.е. чем меньше захваченный воздух), тем выше его тепловая масса. Например, бетон имеет высокую тепловую массу, блоки из газобетона (AAC) имеют тепловую массу от умеренной до низкой, а изоляция почти не имеет.

Хорошая теплопроводность : Чтобы быть эффективным в большинстве климатических условий, тепловая масса должна обладать способностью поглощать и повторно излучать, близкую к своей полной теплоемкости за один суточный цикл (см. «Высокая объемная теплоемкость» ниже).Если проводимость слишком низкая, пассивное отопление может покинуть ваш дом до того, как поглотится. Если проводимость слишком высока (например, сталь), накопленное тепло повторно выделяется до того, как оно больше всего понадобится в более холодную часть ночи. То же самое относится к пассивному охлаждению только в режиме «день-ночь».

Например, резина имеет высокую плотность, но плохо проводит тепло. Кирпич и бетон имеют высокую плотность и являются достаточно хорошими проводниками.

Соответствующая тепловая задержка : Скорость, с которой тепло поглощается и повторно выделяется неизолированным материалом, называется тепловой задержкой.Задержка зависит от проводимости, толщины, уровня изоляции и разницы температур по обе стороны стены. При проектировании тепловой массы важно учитывать время запаздывания, особенно с толстыми неизолированными системами наружных стен, такими как утрамбованная земля, глинобитный кирпич или скала.

В умеренном климате идеален 24-часовой цикл задержки. В более холодном климате с длительными облачными периодами могут быть полезны задержки до семи дней при условии наличия дополнительного остекления, подвергающегося солнечному воздействию, для его « зарядки » в солнечную погоду (см. Отношение массы стекла к массе в соответствии с климатическими особенностями в « Контрольном списке тепловой массы ») .В таблице указано время задержки для распространенных материалов.

Показатели запаздывания для различных материалов

Толщина материала (мм)

Время задержки (часы)

Источник: Baggs et al. 1991

Двойной кирпич (220)

6,2

Бетон (250)

6.9

Газобетон автоклавный (200)

7,0

Глиняный кирпич / саман (250)

9,2

Утрамбованная земля (250)

10,3

Блоки заземления (250)

10,5

Суглинок (1000)

30 дней

Тепловая задержка влияет на внутренний-внешний тепловой поток через стены.

Тепловая задержка влияет на внутренний-внешний тепловой поток через стены. Утрамбованный земляной, каменный и глиняный кирпич имеют низкую изоляционную ценность и имеют толщину 300 мм или более для увеличения теплового запаздывания. Хотя этого часто бывает достаточно в мягком климате, этим системам требуется внешняя изоляция в холодном и холодном климате, где время задержки сокращается за счет увеличения внутренней и внешней разницы температур (известной как дельта T или ”T; объяснение см. В разделе« Пассивное солнечное отопление »).

Низкая отражательная способность : Темные, матовые или текстурированные поверхности поглощают и повторно излучают больше энергии, чем светлые, гладкие, отражающие поверхности (если в стенах имеется значительная тепловая масса, более отражающий пол будет распределять тепло по стенам).

Высокая объемная теплоемкость (VHC) : В таблице ниже сравниваются тепловые массовые характеристики (или VHC) некоторых распространенных материалов. Количество полезного аккумулирования тепла рассчитывается путем умножения VHC на общий доступный объем материала, то есть объем материала, поверхность которого подвергается воздействию источника нагрева или охлаждения.

Вода имеет самый высокий показатель VHC среди всех распространенных материалов. Таблица говорит нам, что для повышения температуры одного кубического метра воды на один градус Цельсия требуется 4186 кДж энергии, тогда как для повышения температуры такого же объема бетона на такую ​​же величину требуется всего 2060 кДж.Другими словами, у воды примерно вдвое больше теплоемкости, чем у бетона. VHC породы обычно колеблется от кирпича до бетона в зависимости от плотности.

VHC любого материала уменьшается или даже устраняется, если материал покрыт подкладкой, такой как ковры, гипсокартон, дерево.

Тепловая масса для различных материалов

Материал

Тепловая масса (объемная теплоемкость, кДж / м³.к)

Источник: Baggs and Mortensen 2006

Вода

4186

Бетон

2060

Песчаник

1800

Блоки заземления

1740

Утрамбованная земля

1673

Фиброцемент лист (прессованный)

1530

Кирпич

1360

Земляная стена (саман)

1300

Газобетон автоклавный

550

Некоторые материалы с термической массой, такие как бетон и кирпич, обладают высокой внутренней энергией при использовании в необходимых количествах.Рассмотрим влияние энергии на время жизни материалов с термальной массой: будет ли экономия энергии на отопление и охлаждение больше, чем воплощенное энергосодержание в течение срока службы здания? Можно ли использовать материалы с более низким содержанием, такие как вода или переработанный кирпич?

Кроме того, неудовлетворительная конструкция тепловой массы может привести к увеличению использования энергии нагрева и охлаждения сверх установленной энергии.

Материалы фазового перехода

Растет интерес к использованию материалов с фазовым переходом (PCM) в качестве легкого заменителя тепловой массы в строительстве.Все материалы требуют больших затрат энергии для изменения состояния (например, из твердого в жидкое или из жидкого в газообразное). Эта энергия не меняет их температуру — только их состояние. По этой причине она называется «скрытой» (т. Е. Скрытой теплотой плавления или испарения). Температуры фазового перехода сильно различаются между материалами.

Материалы с фазовым переходом, или PCM, могут быть полезным легким заменителем термической массы.

Материалы, плавящиеся при температуре от 25 ° до 35 ° C, очень полезны для хранения пассивной солнечной энергии.Любое повышение температуры сверх желаемого уровня теплового комфорта поглощается PCM по мере его плавления. Эта энергия сохраняется до тех пор, пока PCM снова не начнет затвердевать при понижении температуры ночью. Когда он затвердевает, он высвобождает накопленное тепло.

Обычно используемые ПКМ включают парафиновый воск и различные доброкачественные соли. Многие из них доступны в Австралии. PCM в настоящее время дороги по сравнению с обычной термальной массой, но могут снизить затраты за счет экономии места и конструкции. Они представляют собой идеальный способ установки массы в существующих зданиях и особенно полезны в легких зданиях, где часто достигается экономия средств.

Рынок PCM быстро развивается, поэтому текущих поставщиков лучше всего найти через поиск в Интернете. Некоторые ПКМ кристаллизуются после многих циклов фазового перехода, что делает их бесполезными. Получите гарантию от вашего поставщика, что его продукция этого не делает.

По крайней мере, одна компания производит строительные продукты, которые включают микрокапсулы с фазовым переходом в свою структуру, включая гипсокартон и блоки AAC, хотя этот продукт в настоящее время (на 2012 год) является чрезмерно дорогим.Гипсовая штукатурка, краски и стяжки для полов могут содержать ПКМ, и многие такие приложения, вероятно, появятся на рынке в ближайшие несколько лет, поскольку технология предлагает перспективу создания легких зданий, которые могут вести себя с характеристиками, связанными с « традиционной » тепловой массой. . Например, заявлено, что теплоемкость слоя штукатурки толщиной 13 мм с содержанием микрокапсул 30% эквивалентна теплоемкости кирпичной стены толщиной 150 мм.

Использование PCM может быть очень полезным на сильно ограниченных участках, где в противном случае было бы трудно установить тепловую массу (см. «Сложные участки»).

ПКМ или вода как гибкие варианты массы при изменении климата

Поскольку роль тепловой массы в первую очередь заключается в аккумулировании тепла при нагревании климата, она, вероятно, станет менее полезной по мере потепления климата в течение всего срока службы дома. Кроме того, это может стать причиной охлаждения, поскольку преобладание благоприятных условий ночного охлаждения сокращается.

Замена обычной кирпичной кладки на ПКМ может стать решением проблемы проектирования для нынешних и будущих климатических условий.Тепловая масса ПКМ может быть легко удалена из здания, сначала, возможно, на сезонной основе, поскольку климатические изменения, и в конечном итоге станут постоянными, если произойдет прогнозируемый пиковый уровень потепления.

Варианты недорогой массы для верхних этажей

PCM или контейнеры, заполненные водой, обладают гораздо большей теплоемкостью, чем кладка, и могут использоваться в качестве замены массы. ПКМ намного легче кирпичной кладки. Вода имеет вдвое большую емкость, чем бетон, и из-за конвекции внутри контейнера скорость проникновения значительно выше.Таким образом, вода может обеспечить кладку такой же емкостью при значительно меньшей массе и объёме. Соответственно, оба могут быть экономически выгодными массовыми вариантами для верхних этажей, поскольку они не требуют (или не требуют) дополнительной структурной опоры.

Фото: Майк Кливер, Clever Design

Балюстрады, заполненные водой, обеспечивают обильную тепловую массу как часть этого мезонинного балкона.

Подвижная тепловая масса

Дополнительным преимуществом использования воды или заменителей ПКМ для кладки на верхних уровнях является их способность к мобильности.Емкости для воды можно слить, а контейнеры из ПКМ вынести наружу, если они станут причиной теплового комфорта в любое время года или при любом образе жизни.

Мобильные ПКМ и вода могут быть размещены в идеальных местах для получения солнечной энергии днем ​​и перемещены в удобные места для обогрева ночью. Точно так же они могут быть размещены на тропинках или за пределами источников излучения ночного неба, чтобы охладиться ночью, и перемещены в более теплые комнаты в течение дня, чтобы выровнять суточные колебания.

Многоэтажные дома

Многоэтажные здания обычно включают плотные бетонные ядра, особенно такие элементы, как лестницы и лифтовые колодцы.Многоквартирные дома также требуют хорошей противопожарной защиты, которая часто наиболее экономично и эффективно обеспечивается за счет использования бетонных конструкций, будь то сборные, монолитные или блочные. В каждом случае бетонные элементы высокой плотности создают отличную тепловую массу. Его расположение в центре квартиры или в виде стен для вечеринок в хорошо изолированных помещениях является хорошим местом для тепловой массы и должно быть включено как таковое в общую стратегию дизайна (см. Покупка и ремонт квартиры).

Контрольный список тепловой массы

Изложенные здесь простые практические правила помогают определить соответствующие уровни тепловой массы в различных климатических зонах — умеренный и холодный климат с преобладанием нагрева, умеренный климат с преобладанием охлаждения и климат с преобладанием нагрева без доступа северной солнечной энергии.Уровни массы различаются в зависимости от:

  • доступ к солнечным батареям (тип остекления, ориентация, площадь и затенение)
  • прохладный ветерок и прохладный ночной доступ воздуха (включая механический)
  • Рассеянное и внешнее приток тепла летом
  • комфорт ночного сна
  • рабочих мест и системы отопления / охлаждения
  • сезонных экстремумов (климатическая зона).

Средний дневной диапазон является полезным показателем соответствующих уровней тепловой массы в доме:

  • Строительство с малой массой, как правило, лучше всего работает там, где суточный диапазон стабильно составляет 6 ° C или ниже (прибрежный, умеренный климат).
  • Умеренная масса лучше всего подходит для дневного диапазона 6–10 ° C (плита на земле, легкие стены, такие как кирпичный шпон).
  • Конструкция с большой массой желательна для суточного диапазона более 10 ° C (плита на земле и некоторые или все стены с большой массой).

Однако имитационное моделирование с помощью программного обеспечения для расчета энергопотребления дома — единственный способ проверить эти рекомендации для конкретной конструкции дома и климатической зоны.

В умеренном и холодном климате преобладает отопление
  • В количествах, присутствующих в большинстве стандартных конструкций (например,грамм. облицовка кирпичом с открытой бетонной плитой без коврового покрытия на земле), термическая масса полезна для выравнивания суточных температурных диапазонов.
  • Для умеренных температурных циклов продолжительностью до одной недели требуется большее количество как тепловой массы, так и пассивного нагрева и охлаждения (например, плита на земле с каменными стенами или земляным полотном).
  • Очень высокие уровни тепловой массы (например, здания, покрытые землей) могут сравнять летне-зимние диапазоны, если они хорошо спроектированы.

Фото: Suntech Design

Южная стена засыпана землей.

Умеренный климат с преобладанием охлаждения

Если охлаждающие нагрузки равны или превышают тепловые нагрузки, часто предпочтительны низкие или умеренные уровни массы.

  • Плиты, соединенные с землей, могут смягчать суточные циклы, поглощая летние тепловые нагрузки, обеспечивая источник лучистого охлаждения и сохраняя зимнюю солнечную энергию в течение ограниченных периодов времени.
  • Масса, не связанная с землей, может перегреваться в летние дни, оставляя нежелательный источник лучистого тепла ночью, особенно в спальнях на верхнем уровне.
  • Хорошо спроектированные или расположенные стены из термической массы, опирающиеся на кондиционируемые помещения в гибридных конструкциях (т. Е. С использованием как пассивного, так и активного охлаждения), могут создать источник лучистого охлаждения (вы излучаете массу). Это повышает комфорт во время сна и позволяет выключить или уменьшить охлаждение. Идеально сочетается с потолочными вентиляторами в открытых вентилируемых спальных зонах на южной стороне или на первом этаже.
Климат с преобладанием отопления, без доступа к солнечной энергии на севере

В климате с преобладанием тепла, где недоступен доступ к солнечной энергии с севера, желательно солнце с запада (если доступно) при условии:

  • остекление летом достаточно активно затеняется (см. Затенение)
  • Двойное остекление и драпировки с ламбрекенами используются для компенсации пониженного притока тепла или более высоких тепловых потерь (3 часа тепловыделения против 21 часа тепловых потерь) (см. Остекление)
  • термическая масса уменьшается там, где ограниченное поступление солнечного тепла требует дополнительного обогрева.

Активно затененные окна с двойным остеклением, выходящие на запад, с доступом к солнечной энергии, особенно полезны для удовлетворения различных потребностей в отоплении и охлаждении весной и осенью. Восточное солнце может быть менее эффективным для обогрева в некоторых более прохладных климатических условиях из-за утреннего тумана.

Список литературы и дополнительная литература

Обратитесь в правительство своего штата, территории или местного самоуправления для получения дополнительной информации о рекомендациях по пассивному проектированию для вашего климата. www.gov.au

Бэггс, Д. и Мортенсен, Н.2006. Тепловая масса в строительстве. Руководство по дизайну окружающей среды, DES 4. Австралийский институт архитекторов, Мельбурн.

Бэггс, С., Бэггс, Д. и Бэггс, Дж. 1991. Австралийское земляное здание. UNSW Press, Кенсингтон, Новый Южный Уэльс.

Бэггс, С., Бэггс, Д. и Бэггс, Дж. 2009. Австралийское земляное здание с зеленой крышей, 3-е изд. Интерактивные публикации, Wynnum, Qld.

Баллинджер, Дж., Прасад, Д. и Руль, Д.1992. Энергоэффективное жилье в Австралии, 2-е изд. Информационная серия о строительстве, Департамент первичной промышленности и энергетики, Канберра.

Баверсток, Дж. И Паолино, С. 1986. Низкоэнергетические здания в Австралии. Графические системы, Вашингтон.

Бюро метеорологии (БОМ). 2011. Климатическое образование: устойчивый городской дизайн и климат.

Департамент жилищного строительства и регионального развития. 1995 г.Австралийский модельный код для жилой застройки (AMCORD). AGPS, Канберра. [дополнительные материалы можно найти на сайте www.creationcorporation.com.au]

Холло, Н. 2011. Теплый дом-прохладный дом: вдохновляющие проекты для энергосберегающего жилья, 2-е изд. Choice Books, NewSouth Publishing, Сидней.

Пассивная и низкоэнергетическая архитектура (PLEA). 1999. Поддерживая будущее: энергетика, экология, архитектура. Материалы 16-й Международной конференции PLEA, под ред.S Szokolay, Брисбен.

Уилсон, А. 1998. Тепловая масса и R-значение: понимание запутанной проблемы. [дополнительные материалы можно найти на сайте www.buildinggreen.com]

Авторы

Главный автор: Крис Рирдон

Соавторы: Кейтлин МакГи, Джефф Милн

Обновлено Крисом Рирдоном, 2013 г.

Узнать больше

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*