10. В сосуде находится 0,5 л воды с температурой 90 °С.
а) Какова масса этой воды? (ρ = 1000 кг/м3)
b) Какое количество теплоты нужно, чтобы довести воду до температуры кипения? (с = 4200 Дж/(кг °С)).
c) Какое количество теплоты необходимо для превращения воды в пар (r = 2,3·106 Дж/кг)?
d) Какое общее количество теплоты было затрачено?

Физика 10 класс Теплообмен и калориметрия масса воды Количество теплоты температура кипения теплоемкость воды превращение воды в пар общее количество теплоты Новый

Давайте поэтапно разберем каждую часть задачи.

а) Какова масса этой воды?

Чтобы найти массу воды, используем формулу:

m = V * ρ

где:

• m - масса воды (в кг),
• V - объем воды (в м³),
• ρ - плотность воды (в кг/м³).

Объем воды у нас 0,5 л, что равно 0,0005 м³ (так как 1 л = 0,001 м³).

Плотность воды равна 1000 кг/м³.

Теперь подставим значения в формулу:

m = 0,0005 м³ * 1000 кг/м³ = 0,5 кг.

б) Какое количество теплоты нужно, чтобы довести воду до температуры кипения?

Для этого используем формулу:

Q1 = m * c * ΔT

где:

• Q1 - количество теплоты (в Дж),
• m - масса воды (в кг),
• c - удельная теплоемкость воды (в Дж/(кг °С)),
• ΔT - изменение температуры (в °С).

Температура кипения воды составляет 100 °С, а начальная температура 90 °С. Значит, ΔT = 100 °С - 90 °С = 10 °С.

Теперь подставим известные значения:

Q1 = 0,5 кг * 4200 Дж/(кг °С) * 10 °С = 21000 Дж.

в) Какое количество теплоты необходимо для превращения воды в пар?

Для этого используем формулу:

Q2 = m * r

где:

• Q2 - количество теплоты (в Дж),
• r - удельная теплота парообразования (в Дж/кг).

У нас масса воды 0,5 кг, а удельная теплота парообразования r = 2,3 * 10^6 Дж/кг.

Теперь подставим значения:

Q2 = 0,5 кг * 2,3 * 10^6 Дж/кг = 1150000 Дж.

г) Какое общее количество теплоты было затрачено?

Общее количество теплоты Q общее будет равно сумме Q1 и Q2:

Q общее = Q1 + Q2.

Подставим значения:

Q общее = 21000 Дж + 1150000 Дж = 1171000 Дж.

Таким образом, общее количество теплоты, затраченное на нагрев воды и ее превращение в пар, составляет 1171000 Дж.