Номер 6, страница 72, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Глава II. Тепловые явления. Параграф 8. Парообразование и конденсация - номер 6, страница 72.

Условие.

6. Какое количество теплоты необходимо передать одному литру воды, взятому при 100 °С, чтобы превратить всю воду в пар?

Решение.

Дано:

$V = 1$ л

$t = 100$ °C

Для решения задачи потребуются справочные данные:

Удельная теплота парообразования воды: $L = 2.3 \cdot 10^6 \frac{Дж}{кг}$

Плотность воды: $\rho \approx 1000 \frac{кг}{м^3}$

Перевод в систему СИ:

$V = 1 \text{ л} = 0.001 \text{ м}^3 = 1 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3$

Найти:

$Q - ?$

Решение:

Процесс превращения воды в пар при постоянной температуре (температуре кипения) называется парообразованием. Количество теплоты, необходимое для этого процесса, вычисляется по формуле:

$Q = L \cdot m$

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

В условии задачи дана не масса, а объем воды. Массу можно найти через плотность и объем по формуле:

$m = \rho \cdot V$

Найдем массу одного литра воды:

$m = 1000 \frac{кг}{м^3} \cdot 1 \cdot 10^{-3} м^3 = 1 \text{ кг}$

Теперь, зная массу, можем рассчитать необходимое количество теплоты:

$Q = 2.3 \cdot 10^6 \frac{Дж}{кг} \cdot 1 \text{ кг} = 2.3 \cdot 10^6 \text{ Дж}$

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

$Q = 2.3 \text{ МДж}$

Ответ: чтобы превратить 1 литр воды при 100 °C в пар, необходимо передать $2.3 \cdot 10^6$ Дж (или 2.3 МДж) теплоты.