Номер 6, страница 27 - гдз по физике 8 класс тренажёр Хмельницкая

Проверочная работа № 5. Температура кипения. Удельная теплота парообразования. Вариант 2 - номер 6, страница 27.

Решение.

6. В радиаторе парового отопления сконденсировалось 10 кг водяного пара при температуре $100 \text{ °C}$, и вода вышла из радиатора при температуре $85 \text{ °C}$. Какое количество теплоты радиатор передал окружающей среде (см. табличные значения)?

Дано:	Решение:
Найти:	Ответ:

Решение.

Дано:

Масса водяного пара, $m = 10 \text{ кг}$

Начальная температура пара, $t_1 = 100 \text{ °C}$

Конечная температура воды, $t_2 = 85 \text{ °C}$

Удельная теплота парообразования воды (табличное значение), $L = 2.3 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг}$

Удельная теплоемкость воды (табличное значение), $c = 4200 \ \mathrm{Дж/(кг\cdot °C)}$

Найти:

Количество теплоты, переданное окружающей среде, $Q - ?$

Решение:

Общее количество теплоты $\text{Q}$, которое радиатор передал окружающей среде, состоит из двух частей:

1. Количество теплоты $Q_1$, выделившееся при конденсации водяного пара массой $\text{m}$ при температуре $t_1 = 100 \text{ °C}$. Этот процесс происходит при постоянной температуре, и количество теплоты рассчитывается по формуле:

$Q_1 = L \cdot m$

2. Количество теплоты $Q_2$, выделившееся при охлаждении образовавшейся воды массой $\text{m}$ от температуры $t_1$ до температуры $t_2$. Это количество теплоты рассчитывается по формуле:

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

Общее количество теплоты равно сумме $Q_1$ и $Q_2$:

$Q = Q_1 + Q_2 = L \cdot m + c \cdot m \cdot (t_1 - t_2)$

Подставим числовые значения в формулы и выполним расчеты.

Рассчитаем количество теплоты, выделившееся при конденсации:

$Q_1 = 2.3 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг} \cdot 10 \text{ кг} = 23 \cdot 10^6 \text{ Дж}$

Рассчитаем количество теплоты, выделившееся при охлаждении воды:

$Q_2 = 4200 \ \mathrm{Дж/(кг\cdot °C)} \cdot 10 \text{ кг} \cdot (100 \text{ °C} - 85 \text{ °C}) = 42000 \text{ Дж/°C} \cdot 15 \text{ °C} = 630000 \text{ Дж}$

Теперь найдем общее количество теплоты:

$Q = 23 \cdot 10^6 \text{ Дж} + 630000 \text{ Дж} = 23630000 \text{ Дж}$

Для удобства можно выразить ответ в мегаджоулях (МДж), зная, что $1 \text{ МДж} = 10^6 \text{ Дж}$:

$Q = 23.63 \text{ МДж}$

Ответ: радиатор передал окружающей среде $23.63 \text{ МДж}$ теплоты.