Номер 139, страница 74 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Московкина, Волков

8 класс. Парообразование, конденсация - номер 139, страница 74.

Условие.

139. Какую массу спирта можно испарить при подведении к телу 27 кДж тепла? Температура спирта 78 °С.

Решение.

Дано:

$Q = 27$ кДж
$t = 78$ °C
$L = 0.9 \cdot 10^6$ Дж/кг (удельная теплота парообразования спирта)

Перевод в систему СИ:
$Q = 27 \cdot 10^3$ Дж = 27000 Дж

Найти:

$\text{m}$ — ?

Решение:

В условии задачи указано, что температура спирта составляет 78 °C, что является его температурой кипения. Следовательно, вся подведенная к нему теплота пойдет на процесс парообразования (превращение из жидкости в пар), а не на нагревание.

Количество теплоты, необходимое для испарения жидкости при температуре кипения, определяется по формуле:

$Q = L \cdot m$

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

Чтобы найти массу спирта, которую можно испарить, выразим массу $\text{m}$ из этой формулы:

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

Теперь подставим известные значения в формулу. Удельная теплота парообразования спирта является табличной величиной и равна $L = 0.9 \cdot 10^6$ Дж/кг.

$m = \frac{27000 \text{ Дж}}{0.9 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг}} = \frac{27 \cdot 10^3}{9 \cdot 10^5}$ кг

Выполним расчет:

$m = 3 \cdot 10^{3-5} = 3 \cdot 10^{-2}$ кг = 0.03 кг

Массу также можно выразить в граммах: $0.03$ кг = $30$ г.

Ответ: 0.03 кг.