Номер 3, страница 100 - гдз по физике 8 класс дидактические материалы Марон, Марон

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

Условие.

3. Воду массой 500 г, имеющую температуру 50 °C, нагрели до 100 °C и обратили в пар. Какое количество теплоты было затрачено на весь процесс?

Решение.

Дано:

$m = 500 \text{ г}$

$t_1 = 50 \text{ °C}$

$t_2 = 100 \text{ °C}$

$c = 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$ (удельная теплоемкость воды)

$L = 2.3 \cdot 10^6 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$ (удельная теплота парообразования воды)

$m = 500 \text{ г} = 0.5 \text{ кг}$

Найти:

$Q - ?$

Решение:

Общее количество теплоты $\text{Q}$, которое было затрачено на весь процесс, складывается из двух частей: количества теплоты $Q_1$, необходимого для нагревания воды от начальной температуры до температуры кипения, и количества теплоты $Q_2$, необходимого для превращения всей массы воды в пар.

Общая формула выглядит так:

$Q = Q_1 + Q_2$

1. Рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагревания воды. Оно вычисляется по формуле:

$Q_1 = c \cdot m \cdot (t_2 - t_1)$

Подставляем известные значения:

$Q_1 = 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 0.5 \text{ кг} \cdot (100 \text{ °C} - 50 \text{ °C}) = 4200 \cdot 0.5 \cdot 50 = 105000 \text{ Дж}$

2. Рассчитаем количество теплоты, необходимое для парообразования (превращения воды в пар при температуре кипения). Оно вычисляется по формуле:

$Q_2 = L \cdot m$

Подставляем известные значения:

$Q_2 = 2.3 \cdot 10^6 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \cdot 0.5 \text{ кг} = 1150000 \text{ Дж}$

3. Теперь найдем общее количество затраченной теплоты, сложив полученные значения:

$Q = Q_1 + Q_2 = 105000 \text{ Дж} + 1150000 \text{ Дж} = 1255000 \text{ Дж}$

Для удобства можно перевести результат в килоджоули (кДж) или мегаджоули (МДж):

$1255000 \text{ Дж} = 1255 \text{ кДж} = 1.255 \text{ МДж}$

Ответ: на весь процесс было затрачено $1255000 \text{ Дж}$ теплоты.