Упр.42.29 ГДЗ Лукашик 7-9 класс по физике (Физика)

Задача

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Лукашик, Иванова 8 класс, Просвещение: Кофейник вместимостью 1,2 л заполнили водой при температуре 15 °С и поставили на плиту. Какое количество теплоты пошло на нагревание и кипение воды, если после снятия с плиты в результате испарения в кофейнике объем воды стал на 50 см3 меньше? (Изменение плотности воды с изменением температуры не учитывать.)

Подробный ответ

Дано

$$V=1{,}2\ \text{л}$$

$$V_{\text{исп}}=50\ \text{см}^3$$

$$t_0=15^\circ\text{C}$$

$$c=4{,}2\cdot10^3\ \frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot^\circ\text{C}}$$

$$L=2{,}3\cdot10^6\ \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$$

$$\rho=1000\ \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$$

$$Q-?$$

Ход решения

Найдём массу воды в кофейнике и массу испарившейся воды:

$$V=1{,}2\ \text{л}=1{,}2\cdot10^{-3}\ \text{м}^3$$
$$m=\rho V=1000\cdot1{,}2\cdot10^{-3}=1{,}2\ \text{кг}$$

$$V_{\text{исп}}=50\ \text{см}^3=50\cdot10^{-6}\ \text{м}^3$$
$$m_{\text{исп}}=\rho V_{\text{исп}}=1000\cdot50\cdot10^{-6}=0{,}05\ \text{кг}$$

Вода нагрелась от $15^\circ\text{C}$ до температуры кипения $100^\circ\text{C}$, затем часть воды испарилась.

Общее количество теплоты:

$$Q=Q_1+Q_2=cm(t-t_0)+Lm_{\text{исп}}$$

$$Q=4{,}2\cdot10^3\cdot1{,}2\cdot(100-15)+2{,}3\cdot10^6\cdot0{,}05$$
$$Q=4{,}2\cdot10^3\cdot1{,}2\cdot85+1{,}15\cdot10^5$$
$$Q=428{,}4\cdot10^3+115\cdot10^3=543{,}4\cdot10^3\ \text{Дж}$$

$$Q=543{,}4\ \text{кДж}$$