Уравнение теплового баланса

[рис.] В цилиндр объёмом 0,5 м3 закачивается воздух со скоростью 0,002 кг/с. В верхнем торце цилиндра есть отверстие, закрытое предохранительным клапаном. Клапан удерживается в закрытом состоянии стержнем длиной 0,5 м, который может свободно поворачиваться вокруг оси в точке А (см. рисунок). К свободному концу стержня подвешен груз массой 2 кг. Определите момент времени, когда клапан откроется, если в начальный момент времени давление воздуха в цилиндре было равно атмосферному. Площадь закрытого клапаном отверстия 5 см2, расстояние АВ равно 0,1 м. Температура воздуха в цилиндре и снаружи не меняется и равна 300 К. Стержень и клапан считать невесомыми.

В калориметре находился лёд при температуре −10 °С. Какой была масса льда, если после добавления в калориметр 30 г воды, имевшей температуру 20 °С, и установления теплового равновесия температура содержимого калориметра оказалась равной −4 °С? Теплообменом с окружающей средой и теплоёмкостью калориметра пренебречь.

В теплоизолированный сосуд, в котором находится 1 кг льда при температуре $-$ 20 °С, налили 0,5 кг воды при температуре 5 °С. Определите массу воды в сосуде после установления теплового равновесия. Теплоёмкостью сосуда и потерями тепла пренебречь.

В калориметре находятся в тепловом равновесии вода и лёд. После опускания в калориметр болта, имеющего массу 165 г и температуру $-$ 40 °С, 20% воды превратилось в лёд. Удельная теплоёмкость материала болта равна 500 Дж/(кг $\cdot$ К). Какая масса воды первоначально находилась в калориметре? Теплоёмкостью калориметра пренебречь.

Для охлаждения лимонада в него бросают кубики льда, имеющие температуру 0 °С. Масса каждого кубика $-$ 8 г. Первоначальная температура лимонада равна 30 °С. После того как в лимонад бросили четыре кубика льда, установилась температура 15 °С. Сколько лимонада было в стакане? Ответ в граммах (г) округлите до целых. Теплообменом лимонада и льда с другими телами пренебречь. Удельная теплоёмкость лимонада равна удельной теплоёмкости воды.

В термос с водой массой 500 г при температуре 41 оС опускают бутылочку с детским питанием, в результате чего она нагревается до температуры 36 оС. Теплоёмкость бутылочки с питанием равна 525 Дж/К. Какова была её начальная температура? Теплоёмкостью термоса пренебречь.

В стакан калориметра, содержащий 75 г воды, опустили кусок льда при температуре 0 °С. Начальная температура калориметра с водой 55 °С. После того как наступило тепловое равновесие, температура калориметра с водой стала равной 5 °С. Определите массу льда в граммах (г), округлив до целого. Теплоёмкостью калориметра и теплообменом с окружающей средой пренебречь.

В калориметр с водой опущена трубка. По трубке в воду впускают водяной пар при температуре 100 °С. В некоторый момент масса воды перестаёт увеличиваться, хотя пар по-прежнему пропускают. Первоначальная масса воды 460 г, а температура 0 °С. Определите массу сконденсировавшегося пара. Тепловыми потерями пренебречь.

В начале процесса температура куска свинца массой 1 кг была равна 47 °С. Температура плавления свинца равна 327 °С. Какое количество теплоты передали куску свинца, если расплавилась часть свинца, равная 400 г? Тепловыми потерями пренебречь.

Температура куска свинца массой 1 кг равна 37 °С. Какое количество теплоты надо передать ему, чтобы расплавилась половина его массы? Температура плавления свинца 327 °С. Ответ выразите в килоджоулях (кДж). Тепловыми потерями пренебречь.

В калориметр с водой бросают кусочки тающего льда. В некоторый момент кусочки льда в воде перестают таять. К этому моменту масса воды увеличилась на 42 г. Какова начальная масса воды, если её первоначальная температура равна 10 °С?

В начале процесса температура куска свинца массой 1 кг равнялась 37 °С. Ему передали количество теплоты, равное 47,7 кДж. Температура плавления свинца 327 °С. Какова масса расплавившейся части свинца? Тепловыми потерями пренебречь.

В стакан калориметра, содержащий 351 г воды, опустили кусок льда массой m, имевший температуру 0 °С. Начальная температура калориметра и воды 45 °С. В момент времени, когда наступило тепловое равновесие, температура воды и калориметра стала равной 5 °С. Чему равна масса m? Теплоёмкостью калориметра пренебречь.

В калориметр с водой, температура которой 0 °С, опущена трубка. По трубке в воду впускают насыщенный водяной пар при температуре 100 °С. В некоторый момент масса воды перестаёт увеличиваться, хотя пар по-прежнему пропускают. Первоначальная масса воды 230 г. На сколько граммов увеличилась масса воды? Тепловыми потерями пренебречь.

В начале процесса температура куска свинца массой 1 кг была равна 47 °С. Ему передали количество теплоты, равное 46,4 кДж. Температура плавления свинца равна 327 °С. Какова масса расплавившейся части свинца? Тепловыми потерями пренебречь.

Для определения удельной теплоёмкости вещества тело массой 300 г, нагретое до температуры 100 °С, опустили в железный стакан калориметра, содержащий 200 г воды. Начальная температура калориметра с водой равна 23 °С. После установления теплового равновесия температура тела, воды и калориметра стала равна 30 °С. Определите удельную теплоёмкость вещества исследуемого тела. Масса калориметра – 100 г. Ответ округлите до целых.

Внутренняя энергия 1 моль идеального одноатомного газа, нагреваемого при постоянном объёме, изменилась на 300 Дж. Какое количество теплоты было передано газу?

Какое количество теплоты поглощается в процессе кипения и обращения в пар 2 кг воды, происходящем при 100 °С и атмосферном давлении 105 Па?