Закон сохранения и превращения энергии в механических и тепловых процессах

Решебник к сборнику задач по физике для 7- 9 классов, Перышкин А.В.

803. Стальной шарик массой 50 г падает с высоты 1,5 м на каменную плиту и, отскакивая от нее, поднимается на высоту 1,2 м. Почему шарик не поднялся на прежнюю высоту? Какое количество механической энергии превратилось во внутреннюю энергию шарика и плиты?

804. В стеклянный сосуд накачали воздух до давления в 1,5 атм. Когда открыли кран, внутри сосуда появился туман, который показывает, что воздух охладился. Почему воздух охладился?

Часть внутренней энергии воздуха пошло на расширение

805. Какому количеству работы эквивалентно количество теплоты, получающееся при сгорании 1 кг угля? Удельная теплота сгорания угля равна 29,9 • 106 Дж/кг.

806. Какому количеству теплоты соответствует работа лошади, которая передвигает на расстоянии 40 м вагонетку, прилагая усилие в 500 Н?

807. Какое количество теплоты выделяется при ударе неупругого тела массой 50 кг, упавшего с высоты 4 м?

808. Сколько требуется нефти на рейс парохода, продолжающийся 6 суток, если машина парохода развивает среднюю полезную мощность в 4000 л.с. и коэффициент полезного действия 20%? Удельная теплота сгорания горючего 46 • 106 Дж/кг. (1 л.с. = 736 Вт.)

809. Сколько теплоты выделяется при ударе молота массой 4,9 кг о предмет, лежащий на наковальне, если скорость молота в момент удара 6 м/с?

810. Сколько требуется угля для паровоза мощностью в 1,1 МВт, идущего со скоростью 40 км/ч, на проезд 200 км? Коэффициент полезного действия паровоза 10%.

811. При сгорании 0,001 кг водорода выделяется 122,43 кДж, при этом образуется 0,009 кг водяного пара, удельная теплоемкость которого равна 2000 Дж/кг • °С. Если бы все выделяемое тепло шло на нагрев получающегося водяного пара, то на сколько градусов поднялась бы его температура?

812. Пустую плотно закрытую бутылку удерживают на дне водоема. Затем отпускают, и бутылка всплывает в воде с некоторой скоростью, а значит, приобретает кинетическую энергию. Откуда берется эта кинетическая энергия?
Молекулы воздуха в бутылке легче молекул воды. они выталкивают бутылку вверх, увеличивая кинетическую энергию.

813. Заводная механическая игрушка приводится в действие пружиной. Когда кончается завод, игрушка останавливается. Исчезла ли энергия, сообщенная пружиной?
Энергия не появляется и не исчезает, она переходит из одного состояния в другое. Энергия пружины уходит на работу механизма и выполнение им работы против естественных сил.

814. Каким из трех известных способов теплопередачи часть солнечной энергии передается Земле и другим планетам Солнечной системы?
Излучением.

815. При освещении солнечными лучами 1 см2 земной поверхности получает около 8 Дж в минуту. Какое количество теплоты получает 1 м2 земной поверхности в минуту?

816. С одинаковой высоты падают два мяча равной массы. Один ударяется об асфальт и отскакивает вверх, другой попадает в песок и застревает в нем. Опишите превращения энергии, происходящие при ударе в каждом случае.
Оба мяча в момент контакта с поверхностями имеют одинаковые энергии. Мяч, который падал на асфальт, имел вначале потенциальную энергию, которая в процессе падения превратилась в кинетическую. В момент касания мяча об асфальт кинетическая энергия перешла во внутреннюю.
Мяч, падающий в песок, имел ту же самую энергию. Но удар был не упругим и всю энергию забрал в себя песок.

817. Какие превращения энергии происходят при движении парашютиста в воздухе?
Потенциальная энергия превращается в кинетическую.

818. Какой энергией обладает летящая пуля? Какие превращения энергии происходят при ее движении?
Пуля имеет потенциальную и кинетическую энергию. В процессе полета пуля теряет свою начальную скорость, теряя кинетическую энергию. Потенциальная энергия будет уменьшаться, так как на нее действует сила тяготения и сопротивление воздуха. Вся энергия пули пойдет на преодоление этих сил и на нагревание.

819. За счет какой энергии движется:
а) пуля в стволе ружья;
б) космическая ракета;
в) автомобиль?

а) за счет реактивных газов, которые выталкивают пулю из ствола, передавая ей кинетическую энергию;
б) за счет реактивной тяги, которая дает ракете кинетическую и потенциальную энергии;
в) за счет энергии от сгорания топлива в двигателе и превращения ее в кинетическую.