Номер 7.20, страница 38 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Тепловые явления. 7. Испарение, конденсация, кипение - номер 7.20, страница 38.

Условие.

7.20. Сколько сконденсировалось водяного пара, имеющего температуру 100 °С, если при этом выделилась энергия 11,5 МДж?

Решение.

Дано:

Температура водяного пара $t = 100$ °C

Выделившаяся энергия $Q = 11,5$ МДж

Удельная теплота парообразования воды $L = 2,3 \cdot 10^6$ Дж/кг (табличное значение)

Перевод в систему СИ:

$Q = 11,5 \cdot 10^6$ Дж

Найти:

Массу сконденсировавшегося водяного пара $\text{m}$ - ?

Решение:

Процесс конденсации — это переход вещества из газообразного состояния в жидкое. Этот процесс происходит при постоянной температуре (температуре конденсации, которая равна температуре кипения) и сопровождается выделением энергии. Количество теплоты $\text{Q}$, которое выделяется при конденсации пара, рассчитывается по формуле:

$Q = L \cdot m$

где $\text{L}$ — удельная теплота парообразования (и конденсации), а $\text{m}$ — масса вещества, перешедшего из газообразного состояния в жидкое.

В условии задачи указано, что температура пара составляет 100 °C, что соответствует температуре конденсации воды при нормальном атмосферном давлении. Следовательно, вся выделившаяся энергия пошла на изменение агрегатного состояния.

Для того чтобы найти массу сконденсировавшегося пара, выразим $\text{m}$ из приведённой выше формулы:

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

Теперь подставим числовые значения величин в систему СИ и выполним вычисление:

$m = \frac{11,5 \cdot 10^6 \text{ Дж}}{2,3 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг}} = \frac{11,5}{2,3} \text{ кг} = 5 \text{ кг}$

Ответ: 5 кг.