Номер 8, 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 8, страница 51.

Условие.

8. Водяной пар массой 300 г при нормальном атмосферном давлении и температуре 100 °C сконденсировался. Получившуюся воду охладили до 50 °C. Какое количество теплоты выделилось при конденсации пара и последующем охлаждении получившейся воды?

Ответ: ________.

Решение.

Дано:

$m = 300 \text{ г}$
$t_1 = 100 \text{ °C}$
$t_2 = 50 \text{ °C}$

$m = 0.3 \text{ кг}$

Найти:

$\text{Q}$

Решение:

Процесс выделения теплоты состоит из двух этапов:

1. Конденсация водяного пара при температуре $100 \text{ °C}$.

2. Охлаждение получившейся воды с $100 \text{ °C}$ до $50 \text{ °C}$.

Общее количество выделившейся теплоты $\text{Q}$ равно сумме количества теплоты, выделившейся на каждом этапе:

$Q = Q_1 + Q_2$

Количество теплоты $Q_1$, выделившееся при конденсации пара, вычисляется по формуле:

$Q_1 = L \cdot m$

где $\text{L}$ – удельная теплота парообразования воды ($L \approx 2.3 \cdot 10^6 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$).

$Q_1 = 2.3 \cdot 10^6 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \cdot 0.3 \text{ кг} = 690000 \text{ Дж}$.

Количество теплоты $Q_2$, выделившееся при охлаждении воды, вычисляется по формуле:

$Q_2 = c \cdot m \cdot (t_1 - t_2)$

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

$Q_2 = 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 0.3 \text{ кг} \cdot (100 \text{ °C} - 50 \text{ °C}) = 4200 \cdot 0.3 \cdot 50 \text{ Дж} = 63000 \text{ Дж}$.

Теперь найдем общее количество теплоты:

$Q = Q_1 + Q_2 = 690000 \text{ Дж} + 63000 \text{ Дж} = 753000 \text{ Дж}$.

Переведем результат в килоджоули: $753000 \text{ Дж} = 753 \text{ кДж}$.

Ответ: $753 \text{ кДж}$.