Агрегатные… — Задание Физика 8 Класс №00049664

Представь стакан воды комнатной температуры, который надо целиком превратить в пар. Сразу кипеть она не станет, поэтому в этой истории две части: сначала нагрев, потом кипение.

Масса дана в граммах, а $c$ и $L$ написаны на килограмм. Поэтому сразу переводим: $m=200$ г $=0{,}2$ кг.

Часть первая. Вода поднимается от $20$ °С до температуры кипения $100$ °С, то есть на

$$\Delta t=100-20=80\ {}^\circ\text{С}.$$

Теплоту на нагрев считает формула количества теплоты:

$$Q_1=cm\Delta t=4200\cdot 0{,}2\cdot 80=67\,200\text{ Дж}.$$

Часть вторая. Смотри: вода закипела, и термометр встал. Разности температур больше нет, поэтому теплоту считаем через удельную теплоту парообразования $L=2\,300\,000$ Дж/кг:

$$Q_2=Lm=2\,300\,000\cdot 0{,}2=460\,000\text{ Дж}.$$

Складываем обе части и переводим в килоджоули, как просит условие:

$$Q=Q_1+Q_2=67\,200+460\,000=527\,200\text{ Дж}=527{,}2\text{ кДж}.$$

График: по горизонтали время, по вертикали температура. Наклонный отрезок идёт от $20$ °С вверх до $100$ °С, дальше горизонтальный отрезок на высоте $100$ °С: это кипение.

Сверим другим путём, через один килограмм. Ему нужно $4200\cdot 80=336\,000$ Дж на нагрев и $2\,300\,000$ Дж на пар, всего $2\,636\,000$ Дж. У нас пятая часть килограмма: $2\,636\,000:5=527\,200$ Дж. Совпало.