9. Определите количество теплоты, которое потребуется для обращения в пар 200 г ртути, имеющей температуру 57 °С. Начертите график зависимости температуры воды от времени.

Дано: m = 200 г = 0,2 кг t₁ = 57 °С t(кипения) = 357 °С c(ртути) = 140 Дж/(кг·°С) L(ртути) = 2,96 × 10⁵ Дж/кг

Решение:

Количество теплоты, необходимое для нагревания ртути до температуры кипения:

$$Q₁ = c(ртути) \cdot m \cdot (t(кипения) - t₁) = 140 \cdot 0.2 \cdot (357 - 57) = 8400 \text{ Дж}$$

Количество теплоты, необходимое для обращения ртути в пар:

$$Q₂ = L \cdot m = 2.96 \cdot 10^5 \cdot 0.2 = 59200 \text{ Дж}$$

Общее количество теплоты:

$$Q = Q₁ + Q₂ = 8400 + 59200 = 67600 \text{ Дж}$$

График зависимости температуры ртути от времени:

       t, °C
       |
357   *------------------
       | /                |
       | /                |
       | /                |
       |/                 |
57    *                  *
       |                  |
       |                  |
       |                  |
       |                  |
       *                  *
       |-------------------
       0          t, с

Ответ: 67600 Дж