Номер 138, страница 74 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Московкина, Волков

8 класс. Парообразование, конденсация - номер 138, страница 74.

Условие.

138. Определите удельную теплоту парообразования эфира, если при конденсации 50 г эфира, взятого при температуре $35^\circ \text{C}$, выделилось 20 кДж тепла.

Решение.

Дано:

$m = 50 \text{ г}$

$Q = 20 \text{ кДж}$

$t = 35 \text{ °C}$

Перевод в систему СИ:

$m = 50 \cdot 10^{-3} \text{ кг} = 0.05 \text{ кг}$

$Q = 20 \cdot 10^3 \text{ Дж} = 20000 \text{ Дж}$

Найти:

$\text{L}$

Решение:

Конденсация — это процесс перехода вещества из газообразного состояния в жидкое. Этот процесс сопровождается выделением энергии и происходит при постоянной температуре (температуре кипения). Количество теплоты, которое выделяется при конденсации, рассчитывается по формуле:

$Q = L \cdot m$

где $\text{Q}$ — количество выделившейся теплоты, $\text{L}$ — удельная теплота парообразования, $\text{m}$ — масса сконденсировавшегося вещества.

Удельная теплота парообразования — это физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо сообщить единице массы вещества, чтобы полностью превратить его в пар при температуре кипения. Удельная теплота конденсации равна по модулю удельной теплоте парообразования.

Из формулы для количества теплоты выразим удельную теплоту парообразования $\text{L}$:

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

Теперь подставим числовые значения из условия задачи, предварительно переведенные в систему СИ:

$L = \frac{20000 \text{ Дж}}{0.05 \text{ кг}} = 400000 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$

Полученное значение можно также выразить в килоджоулях на килограмм:

$400000 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} = 400 \frac{\text{кДж}}{\text{кг}}$

Температура 35 °C, указанная в условии, является температурой конденсации эфира, при которой и происходит данный фазовый переход. Для расчета удельной теплоты парообразования она не требуется, но она подтверждает, что процесс идет при постоянной температуре.

Ответ: удельная теплота парообразования эфира равна $400000 \text{ Дж/кг}$ (или $400 \text{ кДж/кг}$).