Номер 209, страница 38 - гдз по физике 8 класс сборник задач Исаченкова, Слесарь

Дано:

Вещество: ртуть

Объем ртути, $V = 1,0 \text{ л}$

Температура ртути равна температуре кипения.

Справочные данные:

Плотность ртути, $\rho \approx 13600 \text{ кг/м}^3$

Удельная теплота парообразования ртути, $L \approx 2,9 \cdot 10^5 \text{ Дж/кг}$

Перевод в систему СИ:

$V = 1,0 \text{ л} = 1,0 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3$

Найти:

Количество теплоты, $\text{Q}$

Решение:

Процесс перехода вещества из жидкого состояния в газообразное при температуре кипения называется парообразованием. Так как ртуть в условии задачи уже нагрета до температуры кипения, вся поглощаемая ей теплота будет расходоваться на сам фазовый переход.

Количество теплоты ($\text{Q}$), необходимое для превращения жидкости массой $\text{m}$ в пар при температуре кипения, определяется по формуле:

$Q = L \cdot m$

где $\text{L}$ — удельная теплота парообразования вещества.

Массу ртути ($\text{m}$) найдем через её объем ($\text{V}$) и плотность ($\rho$):

$m = \rho \cdot V$

Подставим выражение для массы в первую формулу:

$Q = L \cdot \rho \cdot V$

Теперь мы можем рассчитать искомое количество теплоты, подставив числовые значения в полученную формулу:

$Q = 2,9 \cdot 10^5 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \cdot 13600 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \cdot 1,0 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3$

$Q = 2,9 \cdot 10^5 \cdot 13,6 \text{ Дж}$

$Q = 39,44 \cdot 10^5 \text{ Дж} = 3 944 000 \text{ Дж}$

Результат можно выразить в мегаджоулях (МДж), учитывая, что $1 \text{ МДж} = 10^6 \text{ Дж}$:

$Q = 3,944 \cdot 10^6 \text{ Дж} \approx 3,9 \text{ МДж}$

Ответ: для перехода в газообразное состояние ртуть поглотит количество теплоты, равное примерно $3,9 \text{ МДж}$.