Упр.42.33 ГДЗ Лукашик 7-9 класс по физике (Физика)

1. Какое количество теплоты необходимо, чтобы из льда массой $$2\ \text{кг}$$, взятого при температуре $$-10\,^\circ\text{С}$$, получить пар при $$100\,^\circ\text{С}$$?

Дано

$$m=2\ \text{кг}$$
$$t_1=-10^\circ\text{C}$$
$$t_2=100^\circ\text{C}$$
$$c_{\text{льда}}=2100\ \frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot^\circ\text{C}}$$
$$\lambda=3{,}4\cdot10^5\ \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$$
$$c_{\text{воды}}=4{,}2\cdot10^3\ \frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot^\circ\text{C}}$$
$$L=2{,}3\cdot10^6\ \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$$

Ход решения

Чтобы получить пар при $$100^\circ\text{C}$$, нужно последовательно:

1. нагреть лёд от $$-10^\circ\text{C}$$ до $$0^\circ\text{C}$$;
2. растопить лёд;
3. нагреть воду от $$0^\circ\text{C}$$ до $$100^\circ\text{C}$$;
4. испарить воду при $$100^\circ\text{C}$$.

Количество теплоты на нагревание льда и плавление:

$$Q_1=cm(t_0-t_1)+\lambda m$$
$$Q_1=2100\cdot2\cdot(0-(-10))+3{,}4\cdot10^5\cdot2$$
$$Q_1=42000+680000=722000\ \text{Дж}$$

Количество теплоты на нагревание воды и парообразование:

$$Q_2=cm(t_2-t_0)+Lm$$
$$Q_2=4{,}2\cdot10^3\cdot2\cdot(100-0)+2{,}3\cdot10^6\cdot2$$
$$Q_2=840000+4600000=5440000\ \text{Дж}$$

Общее количество теплоты:

$$Q=Q_1+Q_2$$
$$Q=722000+5440000=6162000\ \text{Дж}$$
$$Q=6{,}162\cdot10^6\ \text{Дж}$$

Ответ

$$6{,}162\cdot10^6\ \text{Дж}$$