3. У какого из приведённых в таблице 6 веществ при обращении из жидкого состояния в пар внутренняя энергия увеличивается боль- ше? Ответ обоснуйте. 4. Какое количество энергии требуется для обращения воды массой 150 г в пар при температуре 100 °C? 5. Какое количество энергии нужно затратить, чтобы воду массой 5 кг, взятую при температуре 0°С, довести до кипения и испарить её? 6. Какое количество энергии выделит вода массой 2 кг при охлаждении от 100 до 0 °С? Какое количество энергии выделится, если вместо во- ды взять столько же пара при 100 °С?

Решение задач:

1. Для ответа на вопрос необходимо обратиться к таблице 6 и сравнить значения удельной теплоты парообразования для каждого вещества. Вещество с наибольшей удельной теплотой парообразования потребует большего количества энергии для перехода из жидкого состояния в пар.

   В таблице 6 необходимо найти столбец, где указана удельная теплота парообразования каждого вещества. Далее сравнить полученные значения и определить, у какого вещества она наибольшая. Это и будет ответом на вопрос задачи.

2. Дано:

   • m = 150 г = 0,15 кг
   • t = 100 °C
   • L = 2,3 × 10⁶ Дж/кг (удельная теплота парообразования воды)

   Найти: Q

   Решение:

   $$Q = L \cdot m$$

   $$Q = 2,3 \cdot 10^6 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \cdot 0,15 \text{ кг} = 345000 \text{ Дж} = 345 \text{ кДж}$$.

   Ответ: 345 кДж.

3. Дано:

   • m = 5 кг
   • t₁ = 0 °C
   • t₂ = 100 °C
   • c = 4200 Дж/(кг × °C) (удельная теплоёмкость воды)
   • L = 2,3 × 10⁶ Дж/кг (удельная теплота парообразования воды)

   Найти: Q

   Решение:

   $$Q = Q_1 + Q_2$$

   $$Q_1 = c \cdot m \cdot (t_2 - t_1) = 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot {}^{\circ}\text{C}} \cdot 5 \text{ кг} \cdot (100 - 0) {}^{\circ}\text{C} = 2100000 \text{ Дж} = 2100 \text{ кДж}$$.

   $$Q_2 = L \cdot m = 2,3 \cdot 10^6 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \cdot 5 \text{ кг} = 11500000 \text{ Дж} = 11500 \text{ кДж}$$.

   $$Q = 2100 \text{ кДж} + 11500 \text{ кДж} = 13600 \text{ кДж}$$.

   Ответ: 13600 кДж.

4. Дано:

   • m = 2 кг
   • t₁ = 100 °C
   • t₂ = 0 °C
   • c = 4200 Дж/(кг × °C) (удельная теплоёмкость воды)
   • L = 2,3 × 10⁶ Дж/кг (удельная теплота парообразования воды)

   Найти: Q

   Решение:

   Для охлаждения воды:

   $$Q_1 = c \cdot m \cdot (t_1 - t_2) = 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot {}^{\circ}\text{C}} \cdot 2 \text{ кг} \cdot (100 - 0) {}^{\circ}\text{C} = 840000 \text{ Дж} = 840 \text{ кДж}$$.

   Для конденсации пара:

   $$Q_2 = L \cdot m = 2,3 \cdot 10^6 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \cdot 2 \text{ кг} = 4600000 \text{ Дж} = 4600 \text{ кДж}$$.

   Ответ: при охлаждении воды выделится 840 кДж, при конденсации пара выделится 4600 кДж.