Номер 883, страница 95 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

8 класс. Тепловые явления. 35. Испарение. Поглощение энергии при испарении жидкости и выделение её при конденсации пара. Кипение. Удельная теплота парообразования и конденсации - номер 883, страница 95.

Решение.

Дано:

$m = 7$ кг

$t_{1} = 0$ °C

$t_{2} = 100$ °C (температура кипения воды при нормальном атмосферном давлении)

$c = 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$ (удельная теплоемкость воды)

$L = 2,3 \cdot 10^6 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$ (удельная теплота парообразования воды)

Найти:

$\text{Q}$

Решение:

Чтобы найти общее количество теплоты $\text{Q}$, необходимое для всего процесса, нужно сложить количество теплоты $Q_1$, требуемое для нагревания воды от 0 °C до 100 °C, и количество теплоты $Q_2$, требуемое для полного испарения этой воды при температуре кипения.

Общая формула для расчета: $Q = Q_1 + Q_2$.

1. Найдем количество теплоты, необходимое для нагревания воды. Оно рассчитывается по формуле:

$Q_1 = c \cdot m \cdot (t_2 - t_1)$

Подставим числовые значения в формулу:

$Q_1 = 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 7 \text{ кг} \cdot (100 \text{ °C} - 0 \text{ °C}) = 29400 \frac{\text{Дж}}{\text{°C}} \cdot 100 \text{ °C} = 2940000 \text{ Дж}$.

Таким образом, $Q_1 = 2,94 \cdot 10^6$ Дж.

2. Теперь найдем количество теплоты, необходимое для испарения всей массы воды. Оно рассчитывается по формуле:

$Q_2 = L \cdot m$

Подставим числовые значения:

$Q_2 = 2,3 \cdot 10^6 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \cdot 7 \text{ кг} = 16,1 \cdot 10^6 \text{ Дж}$.

3. Наконец, найдем общее количество теплоты, сложив $Q_1$ и $Q_2$:

$Q = Q_1 + Q_2 = 2,94 \cdot 10^6 \text{ Дж} + 16,1 \cdot 10^6 \text{ Дж} = 19,04 \cdot 10^6 \text{ Дж}$.

Это значение можно также выразить в мегаджоулях (МДж), зная, что $1 \text{ МДж} = 10^6 \text{ Дж}$.

$Q = 19,04 \text{ МДж}$.

Ответ: необходимо затратить $19,04 \cdot 10^6$ Дж (или 19,04 МДж) теплоты.