Номер 269, страница 43 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Тепловые явления. Испарение. Насыщенный и ненасыщенный пар. Кипение - номер 269, страница 43.

Условие.

269. Какое количество теплоты передано окружающей среде при конденсации водяного пара, взятого при температуре $100^\circ\text{C}$, если масса пара 2,5 кг; 10 кг?

Решение.

Для решения этой задачи необходимо вычислить количество теплоты, выделяющееся при конденсации водяного пара. Конденсация — это процесс перехода вещества из газообразного состояния в жидкое, который сопровождается выделением энергии. Количество выделенной теплоты ($\text{Q}$) можно найти по формуле:

$Q = L \cdot m$

где $\text{L}$ — удельная теплота парообразования (и конденсации) вещества, а $\text{m}$ — его масса. Для воды, пар которой находится при температуре 100 °С (температура кипения при нормальном атмосферном давлении), удельная теплота парообразования $\text{L}$ является табличной величиной и составляет примерно $2,3 \cdot 10^6$ Дж/кг.

Рассчитаем количество теплоты для каждого из указанных случаев.

2,5 кг

Дано:

Масса пара $m_1 = 2,5$ кг
Температура пара $t = 100$ °С
Удельная теплота парообразования воды $L = 2,3 \cdot 10^6$ Дж/кг

Все данные уже представлены в системе СИ.

Найти:

Количество теплоты $Q_1$

Решение:

Воспользуемся формулой для количества теплоты, выделяющейся при конденсации:
$Q_1 = L \cdot m_1$
Подставим известные значения в формулу:
$Q_1 = 2,3 \cdot 10^6 \frac{Дж}{кг} \cdot 2,5 \text{ кг} = 5,75 \cdot 10^6 \text{ Дж}$
Результат можно представить в мегаджоулях (МДж), зная, что $1 \text{ МДж} = 10^6 \text{ Дж}$:
$Q_1 = 5,75 \text{ МДж}$

Ответ: количество теплоты, переданное окружающей среде, составляет $5,75 \cdot 10^6$ Дж, или 5,75 МДж.

10 кг

Дано:

Масса пара $m_2 = 10$ кг
Температура пара $t = 100$ °С
Удельная теплота парообразования воды $L = 2,3 \cdot 10^6$ Дж/кг

Все данные уже представлены в системе СИ.

Найти:

Количество теплоты $Q_2$

Решение:

Аналогично первому случаю, используем формулу для теплоты конденсации:
$Q_2 = L \cdot m_2$
Подставим значения:
$Q_2 = 2,3 \cdot 10^6 \frac{Дж}{кг} \cdot 10 \text{ кг} = 23 \cdot 10^6 \text{ Дж}$
Переведем в мегаджоули:
$Q_2 = 23 \text{ МДж}$

Ответ: количество теплоты, переданное окружающей среде, составляет $23 \cdot 10^6$ Дж, или 23 МДж.