Номер 9, 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 9, страница 51.

Условие.

9. Определите массу вещества, которую можно превратить в пар при нормальном атмосферном давлении и температуре кипения, передав ему количество теплоты, равное 5 МДж.

Вещество	$\text{m}$, кг	Вещество	$\text{m}$, кг
Вода		Эфир
Аммиак		Ртуть
Спирт		Жидкий воздух

Решение.

Дано:

Количество теплоты, переданное веществу: $Q = 5 \text{ МДж}$

Перевод в систему СИ:

$Q = 5 \times 10^6 \text{ Дж}$

Найти:

Массу ($\text{m}$) для каждого из веществ: воды, аммиака, спирта, эфира, ртути, жидкого воздуха.

Решение:

Процесс превращения жидкости в пар при температуре кипения описывается формулой количества теплоты парообразования:

$Q = L \cdot m$

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

Из этой формулы выразим массу $\text{m}$:

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

Для решения задачи нам понадобятся справочные значения удельной теплоты парообразования ($\text{L}$) для каждого вещества при нормальном атмосферном давлении.

• Вода: $L_в = 2.3 \times 10^6 \text{ Дж/кг}$
• Аммиак: $L_а = 1.4 \times 10^6 \text{ Дж/кг}$
• Спирт (этиловый): $L_с = 0.9 \times 10^6 \text{ Дж/кг}$
• Эфир (диэтиловый): $L_э = 0.4 \times 10^6 \text{ Дж/кг}$
• Ртуть: $L_р = 0.3 \times 10^6 \text{ Дж/кг}$
• Жидкий воздух: $L_{жв} = 0.2 \times 10^6 \text{ Дж/кг}$

Теперь рассчитаем массу для каждого вещества.

Вода

$m_{воды} = \frac{Q}{L_в} = \frac{5 \times 10^6 \text{ Дж}}{2.3 \times 10^6 \text{ Дж/кг}} \approx 2.17 \text{ кг}$

Ответ: $m_{воды} \approx 2.17 \text{ кг}$.

Аммиак

$m_{аммиака} = \frac{Q}{L_а} = \frac{5 \times 10^6 \text{ Дж}}{1.4 \times 10^6 \text{ Дж/кг}} \approx 3.57 \text{ кг}$

Ответ: $m_{аммиака} \approx 3.57 \text{ кг}$.

Спирт

$m_{спирта} = \frac{Q}{L_с} = \frac{5 \times 10^6 \text{ Дж}}{0.9 \times 10^6 \text{ Дж/кг}} \approx 5.56 \text{ кг}$

Ответ: $m_{спирта} \approx 5.56 \text{ кг}$.

Эфир

$m_{эфира} = \frac{Q}{L_э} = \frac{5 \times 10^6 \text{ Дж}}{0.4 \times 10^6 \text{ Дж/кг}} = 12.5 \text{ кг}$

Ответ: $m_{эфира} = 12.5 \text{ кг}$.

Ртуть

$m_{ртути} = \frac{Q}{L_р} = \frac{5 \times 10^6 \text{ Дж}}{0.3 \times 10^6 \text{ Дж/кг}} \approx 16.67 \text{ кг}$

Ответ: $m_{ртути} \approx 16.67 \text{ кг}$.

Жидкий воздух

$m_{жидкого \ воздуха} = \frac{Q}{L_{жв}} = \frac{5 \times 10^6 \text{ Дж}}{0.2 \times 10^6 \text{ Дж/кг}} = 25 \text{ кг}$

Ответ: $m_{жидкого \ воздуха} = 25 \text{ кг}$.