Global EE

Агрегатные… — Задание Физика 8 Класс №00049675

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Агрегатные Состояния Вещества

№2. Задание без номера

ID: 00049675

Определите количество теплоты, которое необходимо для нагревания и дальнейшего обращения в пар $1\text{ кг}$ ртути, взятой при температуре $17\ {}^\circ\text{С}$. Изобразите процессы графически.

Удельная теплоёмкость ртути $140\ \dfrac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot{}^\circ\text{С}}$, температура кипения ртути $357\ {}^\circ\text{С}$, удельная теплота парообразования ртути $0{,}3\ \dfrac{\text{МДж}}{\text{кг}}$.

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

Ответ дайте в Дж.

Источник: Сборник дидактических материалов Пёрышкина

Решение

Ртуть кипит совсем не там, где вода: при $357$ °С. Дальше история привычная: сначала нагреваем до кипения, потом превращаем в пар. Посмотрим, сколько это стоит.

Нагрев. Температура растёт от $17$ °С до $357$ °С:

$$\Delta t=357-17=340\ {}^\circ\text{С}.$$

Удельная теплоёмкость ртути маленькая, поэтому даже такой огромный нагрев обходится недорого:

$$Q_1=cm\Delta t=140\cdot 1\cdot 340=47\,600\text{ Дж}.$$

Кипение. Термометр стоит на $357$ °С, а теплоту считаем через удельную теплоту парообразования, $0{,}3$ МДж/кг $=300\,000$ Дж/кг:

$$Q_2=Lm=300\,000\cdot 1=300\,000\text{ Дж}.$$

Складываем:

$$Q=Q_1+Q_2=47\,600+300\,000=347\,600\text{ Дж}.$$

График: по горизонтали время, по вертикали температура. Наклонный отрезок от $17$ °С до $357$ °С, затем горизонтальный на высоте $357$ °С.

Проверка на здравый смысл: у воды нагрев всего на сотню градусов стоит $4200\cdot 100=420\,000$ Дж на килограмм, а здесь нагрев на $340$ градусов стоит $47\,600$ Дж. Заметь, это почти в девять раз меньше, и так и должно быть: теплоёмкость ртути в $30$ раз меньше, чем у воды, а градусов всего втрое больше с небольшим.

Ответ

347600
Другие задания по теме «Агрегатные Состояния Вещества» (8)