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

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Лукашик, Иванова 8 класс, Просвещение: Какое количество теплоты необходимо, чтобы из льда массой 2 кг, взятого при температуре -10 °С, получить пар при 100 °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 $100^\circ\text{C}$ из льда при $-10^\circ\text{C}$, нужно:

1) нагреть лёд до $0^\circ\text{C}$ и расплавить его;
2) нагреть воду от $0^\circ\text{C}$ до $100^\circ\text{C}$;
3) испарить воду.

Количество теплоты на нагревание льда и плавление:

$$Q_1=cm(t_{\text{пл}}-t_1)+\lambda m$$

$$Q_1=2100\cdot2\cdot(0-(-10))+3{,}4\cdot10^5\cdot2$$

$$Q_1=42000+680000=722000\ \text{Дж}$$

Количество теплоты на нагревание воды и её испарение:

$$Q_2=cm(t_2-t_{\text{пл}})+Lm$$

$$Q_2=4{,}2\cdot10^3\cdot2\cdot(100-0)+2{,}3\cdot10^6\cdot2$$

$$Q_2=840000+4600000=5440000\ \text{Дж}$$

Общее количество теплоты:

$$Q=Q_1+Q_2=722000+5440000=6162000\ \text{Дж}$$

$$Q=6{,}162\cdot10^6\ \text{Дж}$$

Ответ

$$6{,}162\cdot10^6\ \text{Дж}$$