Global EE

Агрегатные… — Задание Физика 8 Класс №00049670

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Агрегатные Состояния Вещества

№2. Задание без номера

ID: 00049670

Для получения раннего урожая грунт утепляют паром. Найдите количество теплоты, которое выделит $14\text{ кг}$ стоградусного пара при конденсации и охлаждении до $30\ {}^\circ\text{С}$. Изобразите процессы графически.

Удельная теплота парообразования воды $2{,}3\ \dfrac{\text{МДж}}{\text{кг}}$, удельная теплоёмкость воды $4200\ \dfrac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot{}^\circ\text{С}}$.

В поле ответа запишите только число; график постройте для себя на черновике и сверьте с разбором.

Ответ дайте в МДж, округлив до десятых.

Источник: Сборник дидактических материалов Пёрышкина

Решение

Теплицу греют паром, потому что он отдаёт энергию дважды. Давай пройдём путь пара до конца.

Первое дело: пар при $100$ °С превращается в воду той же температуры, термометр при этом стоит. Теплоту считаем через удельную теплоту парообразования, $2{,}3$ МДж/кг $=2\,300\,000$ Дж/кг:

$$Q_1=Lm=2\,300\,000\cdot 14=32\,200\,000\text{ Дж}.$$

Второе дело: получившаяся вода остывает от $100$ °С до $30$ °С, то есть на

$$\Delta t=100-30=70\ {}^\circ\text{С}.$$

Теплоту при остывании считает формула количества теплоты, и масса воды та же, что у пара:

$$Q_2=cm\Delta t=4200\cdot 14\cdot 70=4\,116\,000\text{ Дж}.$$

Складываем и переводим в мегаджоули:

$$Q=Q_1+Q_2=32\,200\,000+4\,116\,000=36\,316\,000\text{ Дж}\approx 36{,}3\text{ МДж}.$$

График: по горизонтали время, по вертикали температура. Сначала горизонтальный отрезок на высоте $100$ °С, это конденсация, затем наклонный отрезок вниз до $30$ °С.

Сверим другим путём: один килограмм отдаёт $2\,300\,000+4200\cdot 70=2\,594\,000$ Дж. Умножаем на $14$ кг и получаем снова $36\,316\,000$ Дж.

Ответ

36,3
Другие задания по теме «Агрегатные Состояния Вещества» (8)