Номер 5, страница 261 - гдз по физике 10 класс учебник Хижнякова, Синявина

Молекулярная физика. Глава 10. Агрегатные состояния вещества. Фазовые переходы. Параграф 46. Взаимные превращения жидкостей и газов. Задания и упражнения - номер 5, страница 261.

Условие.

5. Кипящая жидкость получила от нагревателя количество теплоты, равное 250 кДж, при нормальном атмосферном давлении. Масса образовавшегося пара равна 100 г. Найдите удельную теплоту парообразования жидкости.

Решение.

Дано:

Количество теплоты, $Q = 250$ кДж
Масса образовавшегося пара, $m = 100$ г

Перевод в систему СИ:
$Q = 250 \text{ кДж} = 250 \cdot 10^3 \text{ Дж} = 250000 \text{ Дж}$
$m = 100 \text{ г} = 0.1 \text{ кг}$

Найти:

Удельную теплоту парообразования жидкости, $\text{L}$.

Решение:

Процесс превращения жидкости в пар при постоянной температуре (температуре кипения) называется парообразованием. Количество теплоты $\text{Q}$, необходимое для превращения в пар жидкости массой $\text{m}$, взятой при температуре кипения, рассчитывается по формуле:

$Q = L \cdot m$

где $\text{L}$ – это удельная теплота парообразования, физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо, чтобы обратить в пар 1 кг жидкости при температуре кипения.

Чтобы найти удельную теплоту парообразования $\text{L}$, выразим ее из данной формулы:

$L = \frac{Q}{m}$

Теперь подставим числовые значения из условия задачи в систему СИ и выполним расчет:

$L = \frac{250000 \text{ Дж}}{0.1 \text{ кг}} = 2500000 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$

Полученное значение можно для удобства представить в мегаджоулях на килограмм (МДж/кг), зная, что $1 \text{ МДж} = 10^6 \text{ Дж}$:

$L = 2500000 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} = 2.5 \cdot 10^6 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} = 2.5 \frac{\text{МДж}}{\text{кг}}$

Ответ: удельная теплота парообразования жидкости равна $2.5 \cdot 10^6 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$ (или $2.5 \frac{\text{МДж}}{\text{кг}}$).