Агрегатные… — Задание Физика 8 Класс №00049405

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Агрегатные Состояния Вещества

№2. Задание без номера

ID: 00049405

Воду какой массы при температуре $9\ {}^\circ\text{С}$ можно довести до кипения и затем обратить в пар, передав ей количество теплоты, выделенное при полном сгорании $3\text{ кг}$ каменного угля? Потери тепла не учитывать.

Удельная теплота сгорания каменного угля $$27$$ МДж/кг, удельная теплоёмкость воды $$4200$$ Дж/(кг·°С), удельная теплота парообразования воды $$2{,}3$$ МДж/кг, температура кипения воды $100\ {}^\circ\text{С}$ .

Ответ дайте в кг, округлив до десятых.

Источник: Сборник дидактических материалов Пёрышкина

Решение

Смотри: уголь сгорает и отдаёт теплоту, а вода её получает. Сначала узнаем, сколько теплоты есть.

При сгорании угля выделится

$Q=qm_{\text{у}}=27\,000\,000\cdot 3=81\,000\,000\text{ Дж}.$

Теперь подумай, сколько нужно одному килограмму воды. Сначала она нагревается на $$100-9=91$$ °С, а затем испаряется:

$4200\cdot 1\cdot 91+2\,300\,000=382\,200+2\,300\,000=2\,682\,200\text{ Дж}.$

Значит, масса воды равна всей теплоте, делённой на теплоту для одного килограмма:

$m=\dfrac{81\,000\,000}{2\,682\,200}\approx 30{,}2\text{ кг}.$

Проверим себя грубой оценкой без нагрева: $81:2{,}3\approx 35$ кг. С нагревом воды должно выйти меньше, потому что на каждый килограмм нужно больше теплоты. У нас меньше, значит, всё верно.

Ответ

30,2

Другие задания по теме «Агрегатные Состояния Вещества» (8)