Вопрос по предмету Физика:
Физика 10 класс Теплообмен и фазовые переходы Количество теплоты конденсация пара энергия плавления кристаллизация цинка охлаждение воды нагревание свинца физические свойства вещества теплота плавления Теплоёмкость термодинамика
Давайте разберем каждый из ваших вопросов по очереди.
1. Водяной стоградусный пар массой 5 кг конденсируется.
При конденсации водяного пара выделяется теплота, которая рассчитывается по формуле:
Q = m * L,
где:
Теперь подставим известные значения:
m = 5 кг, L = 2260 кДж/кг = 2260000 Дж/кг.
Тогда:
Q = 5 кг * 2260000 Дж/кг = 11300000 Дж.
Таким образом, количество теплоты, выделяющееся при конденсации, составляет 11300000 Дж.
2. Энергия, необходимая для плавления стального цилиндра массой 4 кг.
Для расчета энергии, необходимой для плавления, используем формулу:
Q = m * Lпл,
где:
Подставим значения:
m = 4 кг, Lпл = 270 кДж/кг = 270000 Дж/кг.
Тогда:
Q = 4 кг * 270000 Дж/кг = 1080000 Дж.
Таким образом, для плавления стального цилиндра потребуется 1080000 Дж.
3. Количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации и охлаждении 1,5 кг цинка до температуры 20 °С.
Сначала найдем количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации, используя:
Qкрист = m * Lкрист,
где:
Затем, чтобы найти количество теплоты, выделяющееся при охлаждении, используем:
Qохл = m * c * ΔT,
где:
Допустим, начальная температура цинка была 420 °C, тогда:
ΔT = 420 °C - 20 °C = 400 °C.
Теперь подставим значения:
Qкрист = 1,5 кг * 112000 Дж/кг = 168000 Дж.
Qохл = 1,5 кг * 390 Дж/(кг·°C) * 400 °C = 234000 Дж.
Общее количество теплоты:
Q = Qкрист + Qохл = 168000 Дж + 234000 Дж = 402000 Дж.
Таким образом, общее количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации и охлаждении, составляет 402000 Дж.
4. Энергия, выделяющаяся при охлаждении и кристаллизации воды массой 2 кг.
Сначала найдем количество теплоты, выделяющееся при охлаждении:
Qохл = m * c * ΔT,
где:
Теперь подставим значения:
Qохл = 2 кг * 4180 Дж/(кг·°C) * 30 °C = 251400 Дж.
Теперь найдем количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации:
Qкрист = m * Lкрист,
где Lкрист = 334 кДж/кг = 334000 Дж/кг.
Qкрист = 2 кг * 334000 Дж/кг = 668000 Дж.
Общее количество теплоты:
Q = Qохл + Qкрист = 251400 Дж + 668000 Дж = 919400 Дж.
Таким образом, энергия, выделяющаяся при охлаждении и кристаллизации воды, составляет 919400 Дж.
5. Количество теплоты, необходимое для нагревания и плавления 1 г свинца при температуре 27 °C.
Сначала переведем массу в килограммы:
m = 1 г = 0,001 кг.
Для нагревания свинца используем:
Qнагрев = m * c * ΔT,
где:
Qнагрев = 0,001 кг * 128 Дж/(кг·°C) * 300 °C = 38,4 Дж.
Теперь найдем количество теплоты, необходимое для плавления:
Qплав = m * Lплав,
где Lплав = 25 кДж/кг = 25000 Дж/кг.
Qплав = 0,001 кг * 25000 Дж/кг = 25 Дж.
Общее количество теплоты:
Q = Qнагрев + Qплав = 38,4 Дж + 25 Дж = 63,4 Дж.
Таким образом, для нагревания и плавления свинца потребуется 63,4 Дж.
Если у вас есть дополнительные вопросы или вам нужна помощь с другими задачами, пожалуйста, дайте знать!