Решебник по физике 8 класс Перышкин ФГОС §22

1. Количество теплоты, подводимое к жидкости при кипении, расходуется на увеличение потенциальной энергии молекул.

2. Количество теплоты, необходимое для превращения жидкости массой 1 кг в пар при температуре кипения, называют удельной теплотой парообразования.

3. Единица удельной теплоты парообразования – джоуль на килограмм (\(\frac{Дж}{кг}\)).

4. Опыт, показывающий, что при конденсации пара выделяется энергия: водяной пар, соприкасаясь с холодным предметом, конденсируется. При этом он отдает то количество теплоты, которое пошло на его образование (рис.44).

5. Количество теплоты, необходимое для обращения в пар жидкости массой m, рассчитывается по формуле: Q = Lm.

1. Внутренняя энергия паров эфира при температуре 35°С и нормальном атмосферном давлении больше внутренней энергии жидкого эфира той же массы при той же температуре на количество теплоты парообразования – то есть количество теплоты, нужной для перехода в газообразное состояние – L = 0,4 · 10⁶ \(\frac{Дж}{кг}\) (Таблица 8).

2. Участок графика AB соответствует процессу нагревания льда.

   Участок графика BC соответствует фазовому переходу льда в жидкое состояние, то есть плавлению льда.

Участок графика CD соответствует процессу нагревания воды.

Участок графика DE соответствует фазовому переходу воды в газообразное состояние, то есть парообразование.

Участок графика EF соответствует процессу нагревания пара.

3. Удельная теплота парообразования жидкости под номером 2 больше, так как горизонтальный участок у второй жидкости больше из-за более долгого времени плавления.

1. Внутренняя энергия водяного пара при температуре 100°С больше, чем внутренняя энергия воды той же массы при той же температуре. Это происходит потому, что внутренняя энергия складывается из кинетической энергии движения молекул и потенциальной энергии взаимодействия этих молекул. Если температура воды и пара одинакова, то одинакова и кинетическая энергия движения молекул, а значит, вся тепловая энергия, которая сообщается воде для перехода в газообразное состояние идет на увеличения потенциальной энергии взаимодействия молекул.

3. А) Процессы, которые надо осуществить, чтобы воду, взятую при температуре 20°С, превратить в пар, имеющий температуру 120°С:

   1) Сначала воду нужно нагреть от 20°С до температуры кипения 100°С.

   2) Затем будет происходить фазовой переход – парообразование, на котором воде сообщают количество теплоты Q_п = Lm.

   3) Пар нагревают до 120°С.

Б) Процессы, которые надо осуществить, чтобы эфир, взятый при температуре 125°С, охладить до температуры 20°С:

1) Сначала эфир нужно охладить от 125°С до температуры конденсации 35°С.

2) Затем будет происходить фазовый переход – конденсация, на котором у эфира отводят количество теплоты в размере Q_к = Lm.

3) Эфир охлаждают до температуры 20°С.

4. Если в бурно кипящую кастрюлю поместить меньшую кастрюлю с водой, нагретой до температуры 100°С, то в малой кастрюле вода не закипит, так как она будет получать теплоту лишь от воды в большой кастрюле, а этого недостаточно, ведь необходим дальнейший подвод теплоты к этой жидкости. Соответственно, когда вода в малой кастрюле достигнет температуры 100°С, теплообмен между жидкостями прекратится, так как их температуры сравняются, и вода в малой кастрюле кипеть не будет.

1. Сколько спирта можно превратить в пар с использованием 1 мегаджоуля энергии?

2. Сравните энергию, необходимую для парообразования ртути и воды, какая и во сколько раз больше?

3. Сплав состоит из 3 кг спирта и 2 кг ртути. Какое общее количество энергии необходимо для парообразования всего сплава?

4. Какое количество теплоты необходимо отвести от водяного пара температурой 421 К, чтобы получить воду температурой 34°С.