Номер 6, страница 51, часть 1 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 1. Глава 3. Изменение агрегатных состояний вещества. Параграф 20. Удельная теплота парообразования. Кипение - номер 6, страница 51.

Условие.

6. Какое количество теплоты надо передать 30 г воды, взятой при 0 °С, чтобы нагреть её до температуры кипения и затем полностью превратить в пар при нормальном атмосферном давлении?

Ответ: ________.

Решение.

Дано:

$m = 30 \text{ г}$

$t_1 = 0 \text{ °C}$

$t_2 = 100 \text{ °C}$ (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)

$m = 30 \text{ г} = 0.03 \text{ кг}$

Найти:

$\text{Q}$

Решение:

Чтобы найти общее количество теплоты $\text{Q}$, необходимое для нагрева и испарения воды, нужно сложить количество теплоты, затраченное на каждый из этих процессов.

1. Количество теплоты $Q_1$ для нагревания воды от $0 \text{ °C}$ до $100 \text{ °C}$ рассчитывается по формуле:

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

Подставим значения в формулу:

$Q_1 = 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 0.03 \text{ кг} \cdot (100 \text{ °C} - 0 \text{ °C}) = 126 \cdot 100 \text{ Дж} = 12600 \text{ Дж}$

2. Количество теплоты $Q_2$ для полного превращения воды в пар при температуре кипения ($100 \text{ °C}$) рассчитывается по формуле:

$Q_2 = L \cdot m$

Подставим значения в формулу:

$Q_2 = 2.3 \cdot 10^6 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \cdot 0.03 \text{ кг} = 69000 \text{ Дж}$

3. Общее количество теплоты $\text{Q}$ равно сумме $Q_1$ и $Q_2$:

$Q = Q_1 + Q_2 = 12600 \text{ Дж} + 69000 \text{ Дж} = 81600 \text{ Дж}$

Результат также можно представить в килоджоулях (кДж):

$Q = 81.6 \text{ кДж}$

Ответ: $81600 \text{ Дж}$ (или $81.6 \text{ кДж}$).