Номер 2, страница 100 - гдз по физике 8 класс дидактические материалы Марон, Марон

Контрольные работы. КР-2. Изменение агрегатных состояний вещества. Вариант 3 - номер 2, страница 100.

Условие.

2. Какое количество теплоты выделится при конденсации 500 г спирта, взятого при температуре 78 °C?

Решение.

Дано:

масса спирта, $m = 500 \text{ г}$
температура спирта, $t = 78 \text{ °C}$
удельная теплота парообразования спирта (этанола), $L = 0.9 \cdot 10^6 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$ (табличное значение)

Перевод в систему СИ:
$m = 500 \text{ г} = 0.5 \text{ кг}$

Найти:

Количество теплоты, $\text{Q}$ - ?

Решение:

В задаче рассматривается процесс конденсации спирта. Конденсация — это фазовый переход вещества из газообразного состояния в жидкое, сопровождающийся выделением теплоты.

Температура спирта дана как $78 \text{ °C}$, что соответствует его температуре кипения (и, следовательно, конденсации). Это означает, что спирт уже находится при температуре фазового перехода, и всё выделяемое тепло связано именно с процессом конденсации, а не с охлаждением.

Количество теплоты, выделяющееся при конденсации, можно рассчитать по формуле:

$Q = L \cdot m$

где:

$\text{Q}$ — искомое количество теплоты,
$\text{L}$ — удельная теплота парообразования (конденсации) спирта,
$\text{m}$ — масса спирта.

Подставим числовые значения в формулу, предварительно переведя массу в килограммы:

$Q = 0.9 \cdot 10^6 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \cdot 0.5 \text{ кг} = 0.45 \cdot 10^6 \text{ Дж}$

Для удобства переведем джоули в килоджоули ($1 \text{ кДж} = 1000 \text{ Дж}$):

$Q = 450000 \text{ Дж} = 450 \text{ кДж}$

Ответ: при конденсации 500 г спирта выделится $450 \text{ кДж}$ теплоты.