Физика 8 класс. 1. В калориметр, содержащий 800 г воды, впустили 60 г водяного пара, имеющего температуру 100 °С.

Физика 8 класс. 1. В калориметр, содержащий 800 г воды, впустили 60 г водяного пара, имеющего температуру 100 °С.

1. а) Для нахождения количества теплоты, которое выделится при конденсации пара, воспользуемся формулой: Q = m c ΔT, где Q - количество теплоты, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры.

Масса водяного пара, который конденсируется, равна 60 г. Удельная теплоемкость воды равна 4,18 Дж/(г*°C). Изменение температуры равно разности начальной и конечной температур: ΔT = 100 °C - 70 °C = 30 °C.

Теплота, выделяющаяся при конденсации пара, будет равна: Q = 60 г 4,18 Дж/(г°C) * 30 °C = 7494 Дж.

Ответ: количество теплоты, которое выделится при конденсации пара, равно 7494 Дж.

б) Для нахождения количества теплоты, которое выделится при остывании образовавшейся из пара воды до 70 °C, также воспользуемся формулой: Q = m c ΔT.

Масса образовавшейся из пара воды равна 60 г. Удельная теплоемкость воды равна 4,18 Дж/(г*°C). Изменение температуры равно разности начальной и конечной температур: ΔT = 100 °C - 70 °C = 30 °C.

Теплота, выделяющаяся при остывании образовавшейся из пара воды до 70 °C, будет равна: Q = 60 г 4,18 Дж/(г°C) * 30 °C = 7494 Дж.

Ответ: количество теплоты, которое выделится при остывании образовавшейся из пара воды до 70 °C, равно 7494 Дж.

в) Для нахождения начальной температуры воды в калориметре воспользуемся формулой: Q = m c ΔT.

Масса воды в калориметре равна 800 г. Удельная теплоемкость воды равна 4,18 Дж/(г*°C). Изменение температуры равно разности начальной и конечной температур: ΔT = 70 °C - T, где T - начальная температура воды.

Теплота, выделяющаяся при остывании воды до 70 °C, будет равна: Q = 800 г 4,18 Дж/(г°C) * (70 °C - T).

Также, теплота, выделяющаяся при конденсации пара, равна: Q = 60 г 4,18 Дж/(г°C) * (100 °C - 70 °C).

Так как теплота, выделяющаяся при остывании воды до 70 °C, равна теплоте, выделяющейся при конденсации пара, то можно записать уравнение: 800 г 4,18 Дж/(г°C) (70 °C - T) = 60 г 4,18 Дж/(г°C) (100 °C - 70 °C).

Решая это уравнение, найдем начальную температуру воды в калориметре: 800 г 4,18 Дж/(г°C) (70 °C - T) = 60 г 4,18 Дж/(г°C) 30 °C, 3344 Дж/(°C) (70 °C - T) = 753,6 Дж/(°C), 234080 Дж - 3344 Дж T = 753,6 Дж, 234080 Дж - 753,6 Дж = 3344 Дж T, 233326,4 Дж = 3344 Дж T, T = 233326,4 Дж / 3344 Дж, T ≈ 69,7 °C.

Ответ: начальная температура воды в калориметре составляет примерно 69,7 °C.

2. а) Для нахождения количества теплоты, необходимого для нагревания воды до кипения, воспользуемся формулой: Q = m c ΔT.

Масса воды равна 5 л, что составляет 5000 г. Удельная теплоемкость воды равна 4,18 Дж/(г*°C). Изменение температуры равно разности начальной и конечной температур: ΔT = 100 °C - 20 °C = 80 °C.

Теплота, необходимая для нагревания воды до кипения, будет равна: Q = 5000 г 4,18 Дж/(г°C) * 80 °C = 1672000 Дж.

Ответ: количество теплоты, необходимое для нагревания воды до кипения, равно 1672000 Дж.

б) Для нахождения количества теплоты, необходимого для обращения воды в пар, воспользуемся формулой: Q = m * L, где L - удельная теплота парообразования.

Масса воды равна 5000 г. Удельная теплота парообразования воды равна 2260 кДж/кг = 2260 Дж/г.

Теплота, необходимая для обращения воды в пар, будет равна: Q = 5000 г * 2260 Дж/г = 11300000 Дж.

Ответ: количество теплоты, необходимое для обращения воды в пар, равно 11300000 Дж.

в) Для нахождения массы керосина, сожженного в нагревателе, воспользуемся формулой: Q = m * Qк, где Q - количество теплоты, m - масса вещества, Qк - теплота сгорания керосина.

Известно, что КПД керосинового нагревателя равен 25 %, что составляет 0,25. Тогда количество теплоты, сообщенное воде, будет равно: Q = 0,25 * (1672000 Дж + 11300000 Дж) = 2978000 Дж.

Теплота сгорания керосина равна 43 МДж/кг = 43000 Дж/г.

Масса керосина, сожженного в нагревателе, будет равна: m = 2978000 Дж / 43000 Дж/г = 69,2 г.

Ответ: масса керосина, сожженного в нагревателе, составляет примерно 69,2 г.