Номер 61, страница 271 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Задачи и упражнения - номер 61, страница 271.

Условие.

61. Рассчитайте количество теплоты, необходимое для превращения в пар ртути массой 0,1 кг, взятой при температуре 27 °C.

Решение.

Дано:

Масса ртути, $m = 0,1$ кг

Начальная температура ртути, $t_1 = 27 \space ^{\circ}\text{C}$

Удельная теплоемкость ртути, $c = 140 \space \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \ ^{\circ}\text{C}}$ (справочное значение)

Температура кипения ртути, $t_{кип} = 357 \space ^{\circ}\text{C}$ (справочное значение)

Удельная теплота парообразования ртути, $L = 2,9 \cdot 10^5 \space \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$ (справочное значение)

Найти:

Общее количество теплоты, $\text{Q}$

Решение:

Для того чтобы превратить ртуть, взятую при температуре $27 \space ^{\circ}\text{C}$, в пар, необходимо сначала нагреть ее до температуры кипения, а затем испарить.

1. Количество теплоты $Q_1$, необходимое для нагревания ртути от начальной температуры $t_1$ до температуры кипения $t_{кип}$, вычисляется по формуле:

$Q_1 = c \cdot m \cdot (t_{кип} - t_1)$

Подставим известные значения:

$Q_1 = 140 \space \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \ ^{\circ}\text{C}} \cdot 0,1 \space \text{кг} \cdot (357 \space ^{\circ}\text{C} - 27 \space ^{\circ}\text{C}) = 14 \cdot 330 = 4620 \space \text{Дж}$

2. Количество теплоты $Q_2$, необходимое для превращения нагретой до температуры кипения ртути в пар, вычисляется по формуле:

$Q_2 = L \cdot m$

Подставим известные значения:

$Q_2 = 2,9 \cdot 10^5 \space \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \cdot 0,1 \space \text{кг} = 29000 \space \text{Дж}$

3. Общее количество теплоты $\text{Q}$ равно сумме теплоты, затраченной на нагревание и на парообразование:

$Q = Q_1 + Q_2$

$Q = 4620 \space \text{Дж} + 29000 \space \text{Дж} = 33620 \space \text{Дж}$

Результат можно представить в килоджоулях: $33620 \space \text{Дж} = 33,62 \space \text{кДж}$.

Ответ: необходимое количество теплоты равно $33620 \space \text{Дж}$ или $33,62 \space \text{кДж}$.