Global EE

Агрегатные… — Задание Физика 8 Класс №00049677

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Агрегатные Состояния Вещества

№2. Задание без номера

ID: 00049677

Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы $400\text{ г}$ воды при температуре $20\ {}^\circ\text{С}$ довести до кипения и $40\text{ г}$ её превратить в пар? Изобразите процессы графически.

Удельная теплоёмкость воды $4200\ \dfrac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot{}^\circ\text{С}}$, температура кипения воды $100\ {}^\circ\text{С}$, удельная теплота парообразования воды $2{,}3\ \dfrac{\text{МДж}}{\text{кг}}$.

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

В этой задаче легко запутаться, потому что масс две. Смотри, у каждой своя работа: всю воду надо нагреть, а в пар превращается только её часть.

Нагреваем все $400$ г, то есть $0{,}4$ кг. От $20$ °С до $100$ °С это

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

Теплота на нагрев считается по формуле количества теплоты:

$$Q_1=cm\Delta t=4200\cdot 0{,}4\cdot 80=134\,400\text{ Дж}.$$

В пар уходит только $40$ г, то есть $0{,}04$ кг. Температура стоит, работает удельная теплота парообразования, $2\,300\,000$ Дж/кг:

$$Q_2=Lm_{\text{п}}=2\,300\,000\cdot 0{,}04=92\,000\text{ Дж}.$$

Складываем:

$$Q=Q_1+Q_2=134\,400+92\,000=226\,400\text{ Дж}.$$

График: по горизонтали время, по вертикали температура. Наклонный отрезок от $20$ °С до $100$ °С, затем короткий горизонтальный на высоте $100$ °С: выкипает только десятая часть воды.

Проверим себя отдельным подсчётом для десятой части воды. Те $40$ г просят на всё про всё $4200\cdot 0{,}04\cdot 80+92\,000=105\,440$ Дж. Оставшиеся $360$ г только греются: $4200\cdot 0{,}36\cdot 80=120\,960$ Дж. Вместе $226\,400$ Дж.

Ответ

226400
Другие задания по теме «Агрегатные Состояния Вещества» (8)