Задание 1 Параграф 83 ГДЗ Мякишев 10 класс (Физика)
ИИ
Разбор
Варианты ответа:
Считаем, что теплопотерь нет, а железо охлаждается до 24 °С.
Количество теплоты, отданное железом:
Q₁ = cжmж(500 − 24)
= 460 · 0,1 · 476 = 21 896 Дж.
На нагрев 1 кг воды от 20 до 24 °С требуется:
Q₂ = cвmв(24 − 20)
= 4200 · 1 · 4 = 16 800 Дж.
Оставшаяся теплота нагревает испарившуюся воду от 24 до 100 °С и превращает её в пар:
Q₁ − Q₂ = m[cв(100 − 24) + L],
где L = 2,3 · 10⁶ Дж/кг.
m = (21 896 − 16 800) / (4200 · 76 + 2,3 · 10⁶)
≈ 0,00195 кг ≈ 2 г.
Ответ: в пар обратилось примерно 2 г воды.
Количество теплоты, отданное железом:
Q₁ = cжmж(500 − 24)
= 460 · 0,1 · 476 = 21 896 Дж.
На нагрев 1 кг воды от 20 до 24 °С требуется:
Q₂ = cвmв(24 − 20)
= 4200 · 1 · 4 = 16 800 Дж.
Оставшаяся теплота нагревает испарившуюся воду от 24 до 100 °С и превращает её в пар:
Q₁ − Q₂ = m[cв(100 − 24) + L],
где L = 2,3 · 10⁶ Дж/кг.
m = (21 896 − 16 800) / (4200 · 76 + 2,3 · 10⁶)
≈ 0,00195 кг ≈ 2 г.
Ответ: в пар обратилось примерно 2 г воды.
Составим уравнение теплового баланса. Железо, остывая от 500 до 24 °С, отдаёт:
Qж = 460 · 0,1 · (500 − 24) = 21 896 Дж.
Вся вода сначала нагревается на 4 °С:
Qв = 4200 · 1 · (24 − 20) = 16 800 Дж.
На парообразование остаётся:
Qп = 21 896 − 16 800 = 5096 Дж.
Используя удельную теплоту парообразования воды L = 2,3 · 10⁶ Дж/кг, получим:
m = Qп / L = 5096 / (2,3 · 10⁶) ≈ 0,0022 кг = 2,2 г.
Ответ: масса воды, обратившейся в пар, приблизительно равна 2,2 г.
Qж = 460 · 0,1 · (500 − 24) = 21 896 Дж.
Вся вода сначала нагревается на 4 °С:
Qв = 4200 · 1 · (24 − 20) = 16 800 Дж.
На парообразование остаётся:
Qп = 21 896 − 16 800 = 5096 Дж.
Используя удельную теплоту парообразования воды L = 2,3 · 10⁶ Дж/кг, получим:
m = Qп / L = 5096 / (2,3 · 10⁶) ≈ 0,0022 кг = 2,2 г.
Ответ: масса воды, обратившейся в пар, приблизительно равна 2,2 г.
При отсутствии теплопотерь запишем тепловой баланс:
0,1 · 460 · (500 − 24) =
1 · 4200 · (24 − 20) + m[4200 · (100 − 24) + 2,3 · 10⁶].
Отсюда
m = 5096 / 2 619 200 ≈ 0,00195 кг ≈ 1,95 г.
Ответ: в пар превратилось около 2 г воды.
0,1 · 460 · (500 − 24) =
1 · 4200 · (24 − 20) + m[4200 · (100 − 24) + 2,3 · 10⁶].
Отсюда
m = 5096 / 2 619 200 ≈ 0,00195 кг ≈ 1,95 г.
Ответ: в пар превратилось около 2 г воды.
Рассмотрим вариант решения задания из учебника
Мякишев, Буховцев 10 класс, Просвещение:
В воду объёмом 1 л, температура которой 20 °С, бросают кусок железа массой 100 г, нагретый до 500 °С. При этом температура воды повышается до 24 °С и некоторое количество её обращается в пар. Определите массу обратившейся в пар воды.
