Номер 6, страница 140 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Ханнанова

Тренировочный тест № 2 «Изменение агрегатных состояний вещества» - номер 6, страница 140.

Условие.

6. Какое количество теплоты необходимо передать 100 г воды, начальная температура которой составляет 20 °C, чтобы вначале её нагреть до температуры кипения, а затем превратить в пар при нормальном атмосферном давлении? Ответ приведите в кДж и округлите до целого.

Ответ: ______.

Решение.

Дано:

$m = 100 \text{ г} = 0.1 \text{ кг}$

$t_1 = 20 \text{ °C}$

$t_{кип} = 100 \text{ °C}$ (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)

Найти:

$Q_{общ}$ - ?

Решение:

Чтобы найти общее количество теплоты, необходимое для нагревания воды и её последующего превращения в пар, нужно сложить количество теплоты, затраченное на каждый из этих двух процессов.

1. Сначала рассчитаем количество теплоты $Q_1$, необходимое для нагревания 100 г воды от $20 \text{ °C}$ до температуры кипения $100 \text{ °C}$. Для этого используем формулу:

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

Подставляем известные значения:

$Q_1 = 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 0.1 \text{ кг} \cdot (100 \text{ °C} - 20 \text{ °C}) = 420 \cdot 80 \text{ Дж} = 33600 \text{ Дж}$.

2. Затем рассчитаем количество теплоты $Q_2$, необходимое для превращения 100 г кипящей воды в пар. Для этого используем формулу:

$Q_2 = L \cdot m$

Подставляем известные значения:

$Q_2 = 2.3 \cdot 10^6 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \cdot 0.1 \text{ кг} = 230000 \text{ Дж}$.

3. Общее количество теплоты $Q_{общ}$ будет равно сумме $Q_1$ и $Q_2$:

$Q_{общ} = Q_1 + Q_2 = 33600 \text{ Дж} + 230000 \text{ Дж} = 263600 \text{ Дж}$.

4. По условию задачи, ответ необходимо привести в килоджоулях (кДж) и округлить до целого числа. Для перевода из джоулей в килоджоули разделим полученное значение на 1000:

$Q_{общ} = \frac{263600}{1000} \text{ кДж} = 263.6 \text{ кДж}$.

Округляя до ближайшего целого числа, получаем 264 кДж.

Ответ: $264 \text{ кДж}$.