Банк заданий
ЕГЭ по физике Задание №24 Молекулярная физика и термодинамика. Расчётная задача повышенного уровня сложности, Тепловая физика

В ходе опыта по изучению уравнения теплового баланса использовались два калориметра. В первом калориметре находилось $300~\mathrm{г}$ воды, во втором – $200~\mathrm{г}$ льда и $200~\mathrm{г}$ воды при $0~^\circ \mathrm{С}$. После добавления всего содержимого второго калориметра в первый в нем установилась температура $2~^\circ \mathrm{С}$. Какой была первоначальная температура воды в первом калориметре? Теплообменом с окружающей средой и теплоемкостью калориметров пренебречь.

Кубик льда, температура которого равна $0~^\circ С$, помещен в калориметр с нагревателем. Чтобы превратить этот лед в воду, температура которой равна $40~^\circ С$, требуется количество теплоты $49,8$ кДж. Найдите температуру внутри калориметра, если лед получит от нагревателя количество теплоты $39,3$ кДж. Теплоемкостью калориметра и теплообменом с внешней средой можно пренебречь.

Воду массой $1$ кг налили в кастрюлю. Температура воды равна $15$ $^\circ С$. Далее в кастрюлю поместили кипятильник с сопротивлением $225$ Ом, он включен в сеть напряжением $220$ В. Сколько потребуется времени, чтобы с помощью него выпарить $10$% воды из кастрюли? Потерями тепла можно пренебречь.

В сосуд с водой при температуре $t_1$ поместили металлический шарик с температурой $t_2 = 10^\circ \text{C},$ после чего установилась температура $t_3 = 40^\circ \text{C}.$ Не извлекая первый шарик, добавили второй такой же шарик при температуре $t_2 = 10^\circ \text{C},$ и температура системы стала $t_4 = 34^\circ \text{C}.$ Определите начальную температуру воды $t_1.$

В большом вертикальном цилиндре кипятят воду, и он заполнен насыщенными водяными парами при температуре $T_1=100^\circ\text{C}.$ В эти пары внутри цилиндра внесли тонкостенный медный стакан массой $M=100\ \text{г}$ и объемом $V=100\ \text{мл},$ давно заполненный льдом с температурой $T_2=0^\circ\text{C}.$ Плотность льда равна $\rho=900\ \text{кг/м}^3.$ Какая масса $m$ паров воды сконденсируется при установлении теплового равновесия в системе?

Некоторое количество идеального газа находится в объеме $V_1=30\ \text{л}$ под давлением $p_1=2{.}5\cdot 10^4\ \text{Па}$ при температуре $T_1=100\ \text{К}.$ Какое количество теплоты $Q$ надо подвести к газу для его нагревания до температуры $T_2=300\ \text{К}$ в процессе, при котором молярная теплоемкость этого газа зависит от температуры по закону $C_m=aT,$ где $a=0{.}25\ Дж/(моль·К^2)?$

В гладком вертикальном цилиндре под подвижным поршнем массой $M=25\ \text{кг}$ и площадью $S=500\ \text{см}^2$ находится идеальный одноатомный газ при температуре $T=300\ \text{К}.$ Поршень в равновесии располагается на высоте $h=50\ \text{см}$ над дном цилиндра. После сообщения газу некоторого количества теплоты поршень приподнялся, а газ нагрелся. Найдите удельную теплоемкость $c$ газа в данном процессе. Давление в окружающей цилиндр среде равно $p_0=10^4\ \text{Па},$ масса газа в цилиндре $m=0.6\ \text{г}.$