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

1. Кофейник вместимостью $$1{,}2\ \text{л}$$ заполнили водой при температуре $$15\,^\circ\text{С}$$ и поставили на плиту. Какое количество теплоты пошло на нагревание и кипение воды, если после снятия с плиты в результате испарения в кофейнике объём воды стал на $$50\ \text{см}^3$$ меньше? Изменение плотности воды с изменением температуры не учитывать.

Дано

$$V=1{,}2\ \text{л}$$

$$V_{\text{исп}}=50\ \text{см}^3$$

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

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

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

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

Найти: $$Q$$.

Ход решения

Количество теплоты пошло на нагревание всей воды от $$15^\circ\text{C}$$ до температуры кипения и на испарение части воды:

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

Масса воды в кофейнике:

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

Масса испарившейся воды:

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

Температура кипения воды $$t=100^\circ\text{C}$$, тогда

$$Q=4{,}2\cdot10^3\cdot1{,}2\cdot(100-15)+2{,}3\cdot10^6\cdot0{,}05$$

$$Q=4{,}2\cdot10^3\cdot1{,}2\cdot85+115\cdot10^3$$

$$Q=428{,}4\cdot10^3+115\cdot10^3=543{,}4\cdot10^3\ \text{Дж}.$$

$$Q=543{,}4\ \text{кДж}.$$

Ответ

$$543{,}4\ \text{кДж}$$