Упражнение 17 ГДЗ Перышкин 8 класс (2022) (Физика)
- У какого из приведённых в таблице 6 веществ при обращении из жидкого состояния в пар внутренняя энергия увеличивается больше? Ответ обоснуйте.
- Какое количество энергии требуется для обращения воды массой $$150\ \text{г}$$ в пар при температуре $$100\,^\circ\text{С}$$?
- Какое количество энергии нужно затратить, чтобы воду массой $$5\ \text{кг}$$, взятую при температуре $$0\,^\circ\text{С}$$, довести до кипения и испарить её?
- Какое количество энергии выделит вода массой $$2\ \text{кг}$$ при охлаждении от $$100\,^\circ\text{С}$$ до $$0\,^\circ\text{С}$$? Какое количество энергии выделится, если вместо воды взять столько же пара при $$100\,^\circ\text{С}$$?
При парообразовании все вещества поглощают энергию, но величина этой энергии зависит от удельной теплоты парообразования. У воды она больше, чем у жидкого воздуха:
$$\lambda_{\text{воды}}=2{,}3\cdot10^6\ \text{Дж/кг},\qquad \lambda_{\text{жидкого воздуха}}=0{,}2\cdot10^6\ \text{Дж/кг}.$$
Значит, при обращении из жидкого состояния в пар внутренняя энергия больше увеличивается у воды.
2
Дано: $$m=150\ \text{г}=0{,}15\ \text{кг}$$ $$t=100^\circ\text{C}$$ $$\lambda=2{,}3\cdot10^6\ \text{Дж/кг}$$
Ход решения:
При превращении воды в пар при температуре кипения:
$$Q=\lambda m$$
$$Q=2{,}3\cdot10^6\cdot0{,}15=0{,}345\cdot10^6\ \text{Дж}=345\ \text{кДж}$$
Ответ: $$345\ \text{кДж}$$
3
Дано: $$m=5\ \text{кг}$$ $$t_1=0^\circ\text{C}$$ $$t_2=100^\circ\text{C}$$ $$c=4200\ \text{Дж/(кг}\cdot^\circ\text{C)}$$ $$\lambda=2{,}3\cdot10^6\ \text{Дж/кг}$$
Ход решения:
Нужно сначала нагреть воду до кипения, а затем испарить её:
$$Q=Q_{\text{нагрев}}+Q_{\text{парообразование}}$$
$$Q=cm(t_2-t_1)+\lambda m$$
$$Q=4200\cdot5\cdot(100-0)+2{,}3\cdot10^6\cdot5$$
$$Q=2100000+11500000=13600000\ \text{Дж}=13600\ \text{кДж}$$
Ответ: $$13600\ \text{кДж}$$
4
Дано: $$m=2\ \text{кг}$$ $$t_1=0^\circ\text{C}$$ $$t_2=100^\circ\text{C}$$ $$c=4200\ \text{Дж/(кг}\cdot^\circ\text{C)}$$ $$\lambda=2{,}3\cdot10^6\ \text{Дж/кг}$$
Ход решения:
1) При охлаждении воды от $$100^\circ\text{C}$$ до $$0^\circ\text{C}$$ выделится:
$$Q_{\text{в}}=cm(t_2-t_1)$$
$$Q_{\text{в}}=4200\cdot2\cdot(100-0)=840000\ \text{Дж}=840\ \text{кДж}$$
2) Если взять столько же пара при $$100^\circ\text{C}$$, то сначала он сконденсируется, а затем образовавшаяся вода охладится до $$0^\circ\text{C}$$:
$$Q_{\text{п}}=\lambda m+cm(t_2-t_1)$$
$$Q_{\text{п}}=2{,}3\cdot10^6\cdot2+840000=4600000+840000=5440000\ \text{Дж}=5440\ \text{кДж}$$
Ответ: вода выделит $$840\ \text{кДж}$$, пар — $$5440\ \text{кДж}$$.
