Номер 7, страница 43 - гдз по физике 8 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тесты для самоконтроля. ТС-4. Испарение и конденсация. Влажность воздуха. Кипение. Вариант 1 - номер 7, страница 43.

Условие.

7. Определите количество теплоты, которое потребуется для обращения в пар 100 г эфира, имеющего температуру 5 °C.

А. 200 010 Дж.

Б. 47 050 Дж.

В. 12 090 Дж.

Решение.

Дано:

Масса эфира, $m = 100 \text{ г}$
Начальная температура эфира, $t_1 = 5 \text{ °С}$

Справочные данные для эфира:
Удельная теплоемкость эфира, $c = 2350 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°С}}$
Температура кипения эфира, $t_{кип} = 35 \text{ °С}$
Удельная теплота парообразования эфира, $L = 4 \cdot 10^5 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$

Перевод в систему СИ:
$m = 100 \text{ г} = 0,1 \text{ кг}$

Найти:

Общее количество теплоты, $\text{Q}$ — ?

Решение:

Для того чтобы полностью испарить эфир, сначала необходимо его нагреть от начальной температуры до температуры кипения, а затем сообщить ему количество теплоты, равное теплоте парообразования. Таким образом, общее количество теплоты $\text{Q}$ будет равно сумме теплоты, затраченной на нагревание ($Q_1$), и теплоты, затраченной на парообразование ($Q_2$).
$Q = Q_1 + Q_2$

1. Вычислим количество теплоты $Q_1$, необходимое для нагревания эфира от температуры $t_1$ до температуры кипения $t_{кип}$.
Формула для расчета: $Q_1 = c \cdot m \cdot (t_{кип} - t_1)$.
Подставим известные значения:
$Q_1 = 2350 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°С}} \cdot 0,1 \text{ кг} \cdot (35 \text{ °С} - 5 \text{ °С}) = 2350 \cdot 0,1 \cdot 30 = 7050 \text{ Дж}$.

2. Вычислим количество теплоты $Q_2$, необходимое для превращения нагретого эфира в пар.
Формула для расчета: $Q_2 = L \cdot m$.
Подставим известные значения:
$Q_2 = 4 \cdot 10^5 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \cdot 0,1 \text{ кг} = 40000 \text{ Дж}$.

3. Найдем общее количество теплоты $\text{Q}$, необходимое для всего процесса.
$Q = Q_1 + Q_2 = 7050 \text{ Дж} + 40000 \text{ Дж} = 47050 \text{ Дж}$.

Полученное значение соответствует варианту Б.

Ответ: Б. 47 050 Дж.