Номер 81, страница 68 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Московкина, Волков

8 класс. Плавление, кристаллизация - номер 81, страница 68.

Условие.

81. Сколько тепла выделится при кристаллизации 5 л воды, взятой при $0\ ^\circ C$?

Решение.

Дано:

Объем воды, $V = 5$ л
Температура воды, $t = 0$ °С (температура кристаллизации)
Плотность воды, $\\rho\approx 1000$ кг/м³
Удельная теплота кристаллизации воды, $\lambda = 3,3 \cdot 10^5$ Дж/кг

$V = 5 \text{ л} = 5 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3$

Найти:

Количество выделившейся теплоты, $\text{Q}$

Решение:

Поскольку вода уже находится при температуре кристаллизации (0 °С), количество теплоты, которое выделится при ее замерзании, можно найти по формуле для теплоты фазового перехода:

$Q = \lambda \cdot m$

где $\lambda$ — удельная теплота кристаллизации, а $\text{m}$ — масса воды.

Массу воды найдем через ее объем $\text{V}$ и плотность $\rho$:

$m = \\rho\cdot V$

Подставим числовые значения и вычислим массу воды:

$m = 1000 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \cdot 5 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3 = 5 \text{ кг}$

Теперь рассчитаем количество теплоты, выделившееся при кристаллизации этой массы воды:

$Q = 3,3 \cdot 10^5 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \cdot 5 \text{ кг} = 16,5 \cdot 10^5 \text{ Дж}$

Для удобства представим ответ в мегаджоулях (МДж), учитывая, что $1 \text{ МДж} = 10^6 \text{ Дж}$:

$Q = 16,5 \cdot 10^5 \text{ Дж} = 1,65 \cdot 10^6 \text{ Дж} = 1,65 \text{ МДж}$

Ответ: при кристаллизации 5 л воды выделится $1,65 \text{ МДж}$ тепла.