Номер 4, страница 78 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

4. Опишите опыт, который показывает, что при конденсации пара выделяется энергия.

3. Какова единица удельной теплоты парообразования?

Удельная теплота парообразования ($L$) — это физическая величина, показывающая, какое количество теплоты ($Q$) необходимо сообщить веществу массой ($m$) в жидком состоянии, чтобы полностью превратить его в пар при температуре кипения.

Она рассчитывается по формуле:

$L = \frac{Q}{m}$

В Международной системе единиц (СИ) количество теплоты ($Q$) измеряется в джоулях (Дж), а масса ($m$) — в килограммах (кг).

Следовательно, единица измерения удельной теплоты парообразования в СИ — это джоуль на килограмм ($Дж/кг$).

Ответ: Единица удельной теплоты парообразования в системе СИ — джоуль на килограмм ($Дж/кг$).

4. Опишите опыт, который показывает, что при конденсации пара выделяется энергия.

Чтобы доказать, что при конденсации пара выделяется энергия, можно провести следующий опыт с использованием калориметра.

Оборудование: колба с водой и пробкой с газоотводной трубкой, штатив, спиртовка, калориметр (или стакан), термометр, весы, холодная вода.

Ход опыта:

1. Нальем в калориметр известное количество холодной воды (например, 200 г) и измерим ее начальную температуру $t_1$.

2. В колбе с водой будем нагревать воду до кипения, чтобы получить водяной пар.

3. Конец газоотводной трубки, из которой выходит пар, опустим в калориметр с холодной водой. Пар, попадая в холодную воду, будет конденсироваться, превращаясь в воду.

4. Через некоторое время вынем трубку и измерим конечную температуру воды в калориметре $t_2$. Мы заметим, что температура воды значительно повысилась.

5. Взвесим калориметр с водой еще раз, чтобы определить массу сконденсировавшегося пара.

Наблюдение и вывод:

Температура воды в калориметре значительно возрастает. Этот нагрев происходит за счет энергии, которая выделилась при конденсации пара. Пар, превращаясь в воду, отдает окружающей среде (в данном случае, холодной воде в калориметре) то количество теплоты, которое было затрачено на его образование. Значительное повышение температуры воды доказывает, что при конденсации выделяется большое количество энергии.

Ответ: Опыт, в котором водяной пар пропускают через холодную воду, показывает, что температура воды значительно повышается. Это происходит из-за того, что пар при конденсации отдает воде большое количество энергии (теплоты).

5. Как рассчитать количество теплоты, необходимое для парообразования?

Количество теплоты ($Q$), необходимое для превращения жидкости массой $m$ в пар при температуре кипения, рассчитывается по формуле:

$Q = L \cdot m$

где:

$Q$ — количество теплоты, измеряется в джоулях (Дж);

$L$ — удельная теплота парообразования вещества, измеряется в джоулях на килограмм ($Дж/кг$). Это табличная величина, разная для разных веществ.

$m$ — масса вещества, измеряется в килограммах (кг).

Эта формула справедлива, если вещество уже нагрето до температуры кипения. Если начальная температура жидкости ниже температуры кипения, то для полного расчета необходимо также учесть количество теплоты, требуемое для ее нагрева до кипения.

Ответ: Количество теплоты, необходимое для парообразования жидкости, взятой при температуре кипения, рассчитывается как произведение удельной теплоты парообразования $L$ на массу жидкости $m$ по формуле $Q = L \cdot m$.