Номер 160, страница 88, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Материалы для повторения при подготовке к экзамену. 5. Тепловые явления - номер 160, страница 88.

Условие.

160. На рисунке 43 изображены графики зависимости температуры двух равных масс разных жидкостей от переданного им количества теплоты. Самая правая точка каждого графика соответствует моменту, когда соответствующая жидкость полностью превратилась в пар. Определите, у какой жидкости:

а) удельная теплоёмкость больше;

б) температура кипения выше;

в) удельная теплота парообразования больше.

Рис. 43

Решение.

а) удельная теплоемкость больше

Процесс нагревания жидкости отражен наклонным участком графика. Количество теплоты $\text{Q}$, необходимое для нагрева, определяется формулой $Q = cm\Delta t$, где $\text{c}$ - удельная теплоемкость, $\text{m}$ - масса, а $\Delta t$ - изменение температуры. Отсюда $c = \frac{Q}{m\Delta t}$.

Поскольку массы жидкостей одинаковы, удельная теплоемкость тем больше, чем больше тепла требуется для повышения температуры на одно и то же значение. Из графика видно, что для нагрева до температуры в 2 условные единицы жидкости 1 требуется примерно 1 условная единица тепла, а жидкости 2 — 4 условные единицы. Следовательно, удельная теплоемкость жидкости 2 больше.

Ответ: у жидкости 2.

б) температура кипения выше

Процесс кипения на графике изображен горизонтальным участком, так как он происходит при постоянной температуре. Температура кипения — это значение на оси температур, соответствующее этому участку.

Для жидкости 1 температура кипения составляет 4 условные единицы, а для жидкости 2 — 2 условные единицы. Таким образом, температура кипения выше у жидкости 1.

Ответ: у жидкости 1.

в) удельная теплота парообразования больше

Количество теплоты, необходимое для полного испарения жидкости при температуре кипения, вычисляется по формуле $Q_{пар} = Lm$, где $\text{L}$ — удельная теплота парообразования. Так как массы жидкостей равны, величина $\text{L}$ прямо пропорциональна количеству теплоты $Q_{пар}$, которое равно длине горизонтального участка на оси $\text{Q}$.

Для жидкости 1 (график 1) количество теплоты, затраченное на парообразование, составляет: $\Delta Q_1 = 7 - 2 = 5$ условных единиц.

Для жидкости 2 (график 2) количество теплоты, затраченное на парообразование, составляет: $\Delta Q_2 = 9 - 4 = 5$ условных единиц.

Поскольку $\Delta Q_1 = \Delta Q_2$, то и удельные теплоты парообразования у этих жидкостей равны.

Ответ: на основании графика, удельные теплоты парообразования обеих жидкостей равны.