Глава 4. Изменение агрегатных состояний вещества, газов и твёрдых тел

§ 29. Кипение. Удельная теплота парообразования (окончание)

7. Пример решения задачи

В калориметр, содержащий воду массой 500 г при температуре 10 °С, впустили стоградусный пар. При тепловом равновесии в калориметре установилась температура 40 °С. Определите массу пара.

решения задачи

Количество теплоты, выделившееся при конденсации пара, равно:

Q₁ = Lm_п.

Количество теплоты, отданное образовавшейся из пара водой:

Q₂ = cm_п(t₂ - t).

Количество теплоты, полученное водой в калориметре:

Q₃ = cm_B(t - t₁).

С учётом этого получим:

Lm_п + cm_п(t₂ - t) = cm_B(t - t₁).

Отсюда

Ответ: m_п ≈ 25 г.

Вопросы для самопроверки

1. Какой процесс называют кипением?

2. Объясните, как происходит кипение жидкости.

3. Почему при температуре ниже температуры кипения пузырьки пара, поднимаясь вверх, уменьшаются в объёме?

4. От чего зависит температура кипения?

5. Почему во время кипения температура вещества не меняется?

6. Что называют удельной теплотой парообразования?

7. Удельная теплота парообразования воды 2,3 • 10⁶ Дж/кг. Что это означает?

Задание 29

1. Водяной пар при температуре 100 °С сконденсировался в воду той же температуры. Как изменились при этом объём, масса, плотность и внутренняя энергия вещества?

2. Постройте график зависимости температуры воды от времени при нагревании её от 20 °С до кипения и последующем превращении в пар.

3*. Две жидкости, массы которых равны, нагревают в одинаковых сосудах на одинаковых горелках. По графикам зависимости температуры от времени (рис. 75) сравните значения удельной теплоёмкости, температуры кипения и удельной теплоты парообразования этих жидкостей.

Рис. 75

4. Представьте значения температуры кипения эфира, спирта, воды и ртути в виде столбчатой диаграммы.

5. Какое количество теплоты необходимо для превращения в пар 10 кг воды при температуре кипения?

6. Какое количество теплоты выделяется при конденсации 0,1кг эфира, взятого при температуре кипения, и при последующем его охлаждении до температуры 15 °С?

Ответы к заданиям

5. 2,3 • 10⁷ Дж.

6. 44,7 кДж.

<<< К началу