ГДЗ > ⏱ Физика > 8 класс > 📗 Физика 8 класс Перышкин ФГОС, Иванов > 🧠 Задание §22

Решебник по физике 8 класс Перышкин ФГОС §22

Авторы:
Год:2023
Тип:учебник и лабораторные работы
Нужно другое издание?

§22

Содержание

Удельная теплота парообразования

Вопросы после параграфа

  1. Количество теплоты, подводимое к жидкости при кипении, расходуется на увеличение потенциальной энергии молекул.

      Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

  2. Количество теплоты, необходимое для превращения жидкости массой 1 кг в пар при температуре кипения, называют удельной теплотой парообразования.

      Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

  3. Единица удельной теплоты парообразования – джоуль на килограмм (\(\frac{Дж}{кг}\)).

      Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

  4. Опыт, показывающий, что при конденсации пара выделяется энергия: водяной пар, соприкасаясь с холодным предметом, конденсируется. При этом он отдает то количество теплоты, которое пошло на его образование (рис.44).

      Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

  5. Количество теплоты, необходимое для обращения в пар жидкости массой m, рассчитывается по формуле: Q = Lm.

      Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

Обсуди с товарищем

  1. Внутренняя энергия паров эфира при температуре 35°С и нормальном атмосферном давлении больше внутренней энергии жидкого эфира той же массы при той же температуре на количество теплоты парообразования – то есть количество теплоты, нужной для перехода в газообразное состояние – L = 0,4 · 106 \(\frac{Дж}{кг}\) (Таблица 8).

      Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

  2. Участок графика AB соответствует процессу нагревания льда.

      Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

    Участок графика BC соответствует фазовому переходу льда в жидкое состояние, то есть плавлению льда.

      Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

Участок графика CD соответствует процессу нагревания воды.

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

Участок графика DE соответствует фазовому переходу воды в газообразное состояние, то есть парообразование.

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

Участок графика EF соответствует процессу нагревания пара.

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

  1. Удельная теплота парообразования жидкости под номером 2 больше, так как горизонтальный участок у второй жидкости больше из-за более долгого времени плавления.

      Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

Упражнение 19

  1. Внутренняя энергия водяного пара при температуре 100°С больше, чем внутренняя энергия воды той же массы при той же температуре. Это происходит потому, что внутренняя энергия складывается из кинетической энергии движения молекул и потенциальной энергии взаимодействия этих молекул. Если температура воды и пара одинакова, то одинакова и кинетическая энергия движения молекул, а значит, вся тепловая энергия, которая сообщается воде для перехода в газообразное состояние идет на увеличения потенциальной энергии взаимодействия молекул.

      Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

Дано:

m = 2 кг

c = 2500 \(\frac{Дж}{кг\ \cdot \ {^\circ}С}\)

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

t1 = 20°С

t2 = 78°С

L = 0,9 · 106 \(\frac{Дж}{кг}\)

Решение:

Сначала необходимо нагреть спирт до температуры кипения (100°С):

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

Qн = cm(t2 – t1)

Qн = 2500 × 2 × (78 – 20) = 290 000 (Дж)

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

Затем на парообразование уйдет количество теплоты:

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

Qп = Lm

Qп = 2 × 0,9 · 106 = 1 800 000 (Дж)

И суммарное количество необходимой теплоты:

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

Q = Qн + Qп = 290 000 + 1 800 000 = 2 090 000 (Дж) =

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

2,09 (МДж)

Ответ: Q = 2,09 МДж.
Q – ?

  1. А) Процессы, которые надо осуществить, чтобы воду, взятую при температуре 20°С, превратить в пар, имеющий температуру 120°С:

      Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

    1) Сначала воду нужно нагреть от 20°С до температуры кипения 100°С.

      Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

    2) Затем будет происходить фазовой переход – парообразование, на котором воде сообщают количество теплоты Qп = Lm.

      Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

    3) Пар нагревают до 120°С.

Б) Процессы, которые надо осуществить, чтобы эфир, взятый при температуре 125°С, охладить до температуры 20°С:

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

1) Сначала эфир нужно охладить от 125°С до температуры конденсации 35°С.

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

2) Затем будет происходить фазовый переход – конденсация, на котором у эфира отводят количество теплоты в размере Qк = Lm.

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

3) Эфир охлаждают до температуры 20°С.

  1. Если в бурно кипящую кастрюлю поместить меньшую кастрюлю с водой, нагретой до температуры 100°С, то в малой кастрюле вода не закипит, так как она будет получать теплоту лишь от воды в большой кастрюле, а этого недостаточно, ведь необходим дальнейший подвод теплоты к этой жидкости. Соответственно, когда вода в малой кастрюле достигнет температуры 100°С, теплообмен между жидкостями прекратится, так как их температуры сравняются, и вода в малой кастрюле кипеть не будет.

      Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

Дано:

V = 1 м3

Cв = 4200 \(\frac{Дж}{кг\ \cdot \ {^\circ}С}\)

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

cг = 800 \(\frac{Дж}{кг\ \cdot \ {^\circ}С}\)

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

t1 = 15°С

t2 = 95°С

t3 = 100°С

ρ = 1,8 г/см3 = 1800 кг/м3

L = 2,3 · 106 \(\frac{Дж}{кг}\)

Решение:

Пар должен пройти фазовый переход – конденсацию – то есть отдать теплоту и остыть до температуры прогрева грунта:

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

Q1 = Qо + Qк

Q1 = cвm (t3 – t2) + Lm = m (cв (t3 – t2) + L)

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

Количество теплоты, необходимое для нагрева грунта:

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

Q2 = cгmг (t2 – t1) = cгρV (t2 – t1)

Тепловой баланс:

Q1 = Q2

m (cв (t3 – t2) + L) = cгρV (t2 – t1)

m = \(\frac{с_{г}\text{ρV}\left( t_{2} - t_{1} \right)}{с_{в}\left( t_{3} - t_{2} \right) + L}\)

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

m = \(\frac{800\ \times \ 1800\ \times 1\ \times \ (95 - 15)}{4200\ \times (100 - 95) + 2,3\ \times \ 10^{6}}\) = \(\frac{115\ 200\ 000}{2\ 321\ 000}\) ≈ 50 (кг)

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

Ответ: m ≈ 50 кг.
m – ?

Дано:

m1 = 1 кг

Cв = 4200 \(\frac{Дж}{кг\ \cdot \ {^\circ}С}\)

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

cг = 800 \(\frac{Дж}{кг\ \cdot \ {^\circ}С}\)

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

t1 = 0°С

t2 = 100°С

t = 20°С

L = 2,3 · 106 \(\frac{Дж}{кг}\)

Решение:

Пар должен пройти фазовый переход – конденсацию – то есть отдать теплоту и остыть до температуры смеси:

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

Q1 = Qо + Qк

Q1 = cвm1 (t2 – t) + Lm = m1(cв (t2 – t) + L)

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

Количество теплоты, необходимое для нагрева первоначальной массы воды:

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

Q2 = cвm (t – t1)

Тепловой баланс:

Q1 = Q2

m1(cв (t2 – t) + L) = cвm (t – t1)

m = \(\frac{m_{1}(с_{в}\left( t_{2} - t \right) + L)}{с_{в}\left( t - t_{1} \right)}\)

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

m = \(\frac{1\ \times (4200\ \times \ (100 - 20) + 2,3\ \times \ 10^{6})}{4200\ \times (20 - 0)}\) = \(\frac{2\ 636\ 000}{84\ 000}\) ≈ 31,4 (кг)

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

Ответ: m ≈ 31,4 кг.
m – ?

Задание 14

  1. Сколько спирта можно превратить в пар с использованием 1 мегаджоуля энергии?

      Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

  2. Сравните энергию, необходимую для парообразования ртути и воды, какая и во сколько раз больше?

      Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

  3. Сплав состоит из 3 кг спирта и 2 кг ртути. Какое общее количество энергии необходимо для парообразования всего сплава?

      Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

  4. Какое количество теплоты необходимо отвести от водяного пара температурой 421 К, чтобы получить воду температурой 34°С.

      Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

Стр. 88

Скачать ответ
Есть ошибка? Сообщи нам!

22
Решебники по другим предметам