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

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

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 затратить тепло на три этапа:

1. нагрев льда до $$0^\circ\text{C}$$;
2. плавление льда;
3. нагрев воды до $$100^\circ\text{C}$$ и её парообразование.

Количество теплоты на первом этапе:

$$Q_1=cm(t_0-t_1)=2100\cdot2\cdot(0-(-10))=42000\ \text{Дж}$$

На плавление льда:

$$Q_2=\lambda m=3{,}4\cdot10^5\cdot2=680000\ \text{Дж}$$

На нагрев воды от $$0^\circ\text{C}$$ до $$100^\circ\text{C}$$:

$$Q_3=cm(t_2-t_0)=4{,}2\cdot10^3\cdot2\cdot100=840000\ \text{Дж}$$

На парообразование:

$$Q_4=Lm=2{,}3\cdot10^6\cdot2=4600000\ \text{Дж}$$

Общее количество теплоты:

$$Q=Q_1+Q_2+Q_3+Q_4$$

$$Q=42000+680000+840000+4600000=6162000\ \text{Дж}$$

$$Q=6{,}162\cdot10^6\ \text{Дж}$$

Ответ

$$6{,}162\cdot10^6\ \text{Дж}$$