Вопрос: Найдите количество теплоты, необходимое для нагревания спирта массой m=10 кг до температуры кипения и его превращения в пар, если начальная температура спирта t составляет 18 градусов Цельсия, а давление нормальное атмосферное.

Физика 8 класс Теплота и её превращения Количество теплоты нагревание спирта масса спирта температура кипения превращение в пар начальная температура спирт давление атмосферное физика 8 класс теплота изменение температуры Теплоёмкость парообразование Новый

Давайте разберем задачу по шагам и найдем количество теплоты, необходимое для нагревания спирта массой 10 кг до температуры кипения и его последующего превращения в пар.

Шаг 1: Нагревание спирта до температуры кипения.

Первое, что нам нужно сделать, это нагреть спирт с начальной температуры 18 градусов Цельсия до температуры кипения, которая составляет 78 градусов Цельсия. Для этого используем формулу для расчета количества теплоты:

• Q = cmΔt,

где:

• Q - количество теплоты,
• c - удельная теплоемкость спирта (для этанола она примерно равна 2500 Дж/(кг·°C)),
• m - масса спирта (в нашем случае 10 кг),
• Δt - изменение температуры (в данном случае 78 - 18 = 60 °C).

Теперь подставим известные значения в формулу:

• Q = 2500 * 10 * (78 - 18) = 2500 * 10 * 60 = 1500000 Дж.

Шаг 2: Испарение спирта.

После того как спирт достигнет температуры кипения, он начнет испаряться. Для этого процесса нам также понадобится рассчитать количество теплоты, используя следующую формулу:

• Q' = Lm,

где:

• Q' - количество теплоты, необходимое для испарения,
• L - удельная теплота парообразования (для этанола она примерно равна 900000 Дж/кг),
• m - масса спирта (10 кг).

Подставляем значения в формулу:

• Q' = 900000 * 10 = 9000000 Дж.

Шаг 3: Общее количество теплоты.

Теперь, чтобы найти общее количество теплоты, которое необходимо сообщить спирту, складываем количество теплоты, необходимое для нагрева, и количество теплоты, необходимое для испарения:

• Q + Q' = 1500000 + 9000000 = 10500000 Дж.

Ответ: Для нагревания 10 кг спирта до температуры кипения и его превращения в пар необходимо 10,5 * 10^5 Дж (или 10500000 Дж) теплоты.