По данным таблицы составьте задачи и решите их.

№ п/п	Вещество	ρ, $кг/м^{3}$	V, $см^{3}$	m, кг	$t_{0}, °С$	$t_{к}, °С$	Q, кДж
1	Вода	?	50	?	75	?	?
2	?	?	?	0,15	$t_{к}$	?	60
3	?	13600	?	?	$t_{к}$	?	20
4	Эфир	?	?	?	20	?	450,1

StaticConfig

По данным таблицы составьте задачи и решите их. № п/п Вещество ρ, V, m, кг Q, кДж 1 Вода ? 50 ? 75 ? ? 2 ? ? ? 0,15 ? 60 3 ? 13600 ? ? ? 20 4 Эфир ? ? ? 20 ? 450,1

Решение 1

Какое количество теплоты необходимо для обращения в пар воды 50 $см^{3}$, взятой при температуре 75 °С?

Дано:
V = 50 $см^{3}$;
$ρ = 1000 кг/м^{3}$;
$t_{0} = 75$ °С;
$t_{к} = 100$ °С;
$с = 4200 \frac{Дж}{кг * °С}$;
$L = 2,3 * 10^{6}$ Дж/кг.
Найти:
Q − ?
СИ:
$V = 5 * 10^{-5} м^{3}$;
Решение:
Масса воды:
m = ρ * V;
$m = 1000 * 5 * 10^{-5} = 0,05$ кг;
Количество теплоты, необходимое для нагревания воды до температуры кипения:
$Q_{нагр} = сm (t_{к} - t_{0})$;
$Q_{нагр} = 4200 * 0,05 * (100 - 75) = 5250$ Дж.
Количество теплоты, необходимое для парообразования воды при 100 °С:
$Q_{пар} = Lm$;
$Q_{пар} = 2,3 * 10^{6} * 0,05 = 115 000$ Дж;
Общее количество теплоты:
$Q = Q_{нагр} + Q_{пар}$;
Q = 5250 + 115 000 = 120 250 Дж..
Ответ: 120 250 Дж..

Решение 2

Для обращения в пар вещества массой 0,15 кг необходимо 60 кДж теплоты. Что это за вещество? Какой объём этого вещества?
Дано:
m = 0,15 кг;
$t_{0} = 100$ °С;
Q = 60 кДж.
Найти:
Q − ?
V − ?
СИ:
Q = 60 000 Дж.
Решение:
Q = Lm;
$L = \frac{Q }{m}$;
$L = \frac{60000}{0,15} = 4 * 10^{5}$ Дж/кг − эфир.
$ρ_{э} = 710 кг/м^{3}$;
m = ρV;
$V = \frac{m}{ρ}$;
$V = \frac{0,15}{710} = 0,0002 м^{3} = 0,2$ л.
Ответ: Эфир, 0,2 л.

Решение 3

Какую массу жидкости плотностью 13600 $кг/м^{3}$, взятой при температуре кипения, можно превратить в пар, если передать жидкости количество теплоты, равное 20 кДж.

Дано:
$ρ = 13600 кг/м^{3}$;
Q = 20 кДж.
Найти:
m − ?
V − ?
СИ:
Q = 20 000 Дж.
Решение:
Плотностью 13 600 $кг/м^{3}$ обладает ртуть. $t_{к} = 357$ °С, $L = 0,3 * 10^{6}$ Дж/кг.
Количество теплоты, необходимое для парообразования ртути при 357 °С:
$Q= Lm$;
$m = \frac{Q}{L}$;
$m = \frac{20000}{0,3 * 10^{6}} = 0,07$ кг.
Ответ: 0,07 кг.

Решение 4

Какое количество эфира, взятого при температуре 20 °С, выкипело, если ему было сообщено 450,1 кДж теплоты?
Дано:
$t_{0} = 20$ °С;
$t_{к} = 35$ °С;
$с = 3340 \frac{Дж}{кг * °С}$;
$L = 0,4 * 10^{6}$ Дж/кг;
Q = 450,1 кДж.
Найти:
m − ?
СИ:
Q = 450 100 Дж.
Решение:
Количество теплоты, необходимое для нагревания эфира до температуры кипения:
$Q_{нагр} = сm (t_{к} - t_{0})$;
Количество теплоты, необходимое для парообразования эфира при 35 °С:
$Q_{пар} = Lm$;
Общее количество теплоты:
$Q = Q_{нагр} + Q_{пар} = сm (t_{к} - t_{0}) + Lm = m * (c * (t_{к} - t_{0}) + L)$;
$m = \frac{Q}{c * (t_{к} - t_{0}) + L}$;
$m = \frac{450 100}{3340 * (35 - 20) + 0,4 * 10^{6}} = 1$ кг.
Ответ: 1 кг.