Решение проверочной работы №2 по теме «Тепловые явления» 8 класс

Вот решения всех заданий, оформленные так, чтобы было удобно переписать в тетрадь: Проверочная работа 2 по теме «Тепловые явления» 8 класс Теория 1. Дайте определение испарения. Испарение – это процесс перехода вещества из жидкого состояния в газообразное, происходящий с поверхности жидкости при любой температуре. 2. В сосуды налита холодная, теплая и горячая вода. Из какого сосуда вода испаряется наименее интенсивно? Почему? Наименее интенсивно вода испаряется из сосуда с холодной водой. Это происходит потому, что чем ниже температура жидкости, тем меньше кинетическая энергия молекул, и, следовательно, меньше молекул могут преодолеть силы притяжения и покинуть поверхность жидкости. 3. Какой пар называют насыщенным? Насыщенный пар – это пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью, то есть количество молекул, покидающих жидкость, равно количеству молекул, возвращающихся в неё. 4. За счет какого явления образуются облака? Дайте определение. Облака образуются за счет явления конденсации. Конденсация – это процесс перехода вещества из газообразного состояния в жидкое или твердое. 5. Почему при варке пищи нужно уменьшать огонь, когда закипит вода? Когда вода закипает, её температура достигает 100°C (при нормальном атмосферном давлении) и больше не повышается, так как вся подводимая теплота идет на парообразование. Уменьшение огня позволяет поддерживать кипение, не расходуя излишнюю энергию, так как для поддержания температуры кипения достаточно меньшего количества тепла. Практика Задача 1. На рисунке представлен график зависимости температуры 400 мл эфира от времени при нагревании и охлаждении. В начальный момент эфир находился в жидком состоянии. Какой участок графика соответствует процессу кипения эфира? Сколько необходимо теплоты для полного парообразования эфира? Удельная теплота парообразования эфира 0,4×10⁶ Дж/кг. Плотность эфира 0,71 г/см³. Решение: 1. Определим участок графика, соответствующий кипению. Кипение – это процесс, при котором температура вещества остается постоянной, несмотря на подводимую теплоту. На графике это участок 2-3. 2. Найдем массу эфира. Дано: Объем эфира \(V = 400 \text{ мл} = 400 \text{ см}^3\) Плотность эфира \(\rho = 0,71 \text{ г/см}^3\) Масса эфира \(m = \rho \cdot V\) \(m = 0,71 \text{ г/см}^3 \cdot 400 \text{ см}^3 = 284 \text{ г} = 0,284 \text{ кг}\) 3. Найдем количество теплоты, необходимое для полного парообразования. Дано: Масса эфира \(m = 0,284 \text{ кг}\) Удельная теплота парообразования эфира \(L = 0,4 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг}\) Количество теплоты \(Q = L \cdot m\) \(Q = 0,4 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг} \cdot 0,284 \text{ кг} = 0,1136 \cdot 10^6 \text{ Дж} = 113600 \text{ Дж}\) Ответ: Участок графика, соответствующий процессу кипения эфира, – это участок 2-3. Для полного парообразования эфира необходимо 113600 Дж теплоты. Задача 2. Найдите количество теплоты, необходимое для превращения 800 г льда при температуре минус 8°C в пар при температуре 120°C? Удельная теплоемкость водяного пара 2000 Дж/(кг×°C). Удельная теплоемкость льда 2100 Дж/(кг×°C). Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг×°C). Удельная теплота плавления льда 3,4×10⁵ Дж/кг. Удельная теплота парообразования воды 2,3×10⁶ Дж/кг. Решение: Процесс превращения льда в пар состоит из нескольких этапов: 1. Нагревание льда от \(-8^\circ\text{C}\) до \(0^\circ\text{C}\). 2. Плавление льда при \(0^\circ\text{C}\). 3. Нагревание воды от \(0^\circ\text{C}\) до \(100^\circ\text{C}\). 4. Парообразование воды при \(100^\circ\text{C}\). 5. Нагревание пара от \(100^\circ\text{C}\) до \(120^\circ\text{C}\). Дано: Масса льда \(m = 800 \text{ г} = 0,8 \text{ кг}\) Начальная температура льда \(t_1 = -8^\circ\text{C}\) Конечная температура пара \(t_5 = 120^\circ\text{C}\) Удельная теплоемкость льда \(c_{льда} = 2100 \text{ Дж/(кг}\cdot^\circ\text{C)}\) Удельная теплота плавления льда \(\lambda = 3,4 \cdot 10^5 \text{ Дж/кг}\) Удельная теплоемкость воды \(c_{воды} = 4200 \text{ Дж/(кг}\cdot^\circ\text{C)}\) Удельная теплота парообразования воды \(L = 2,3 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг}\) Удельная теплоемкость водяного пара \(c_{пара} = 2000 \text{ Дж/(кг}\cdot^\circ\text{C)}\) 1. Количество теплоты для нагревания льда: \(Q_1 = c_{льда} \cdot m \cdot (0^\circ\text{C} - t_1)\) \(Q_1 = 2100 \text{ Дж/(кг}\cdot^\circ\text{C)} \cdot 0,8 \text{ кг} \cdot (0 - (-8))^\circ\text{C}\) \(Q_1 = 2100 \cdot 0,8 \cdot 8 = 13440 \text{ Дж}\) 2. Количество теплоты для плавления льда: \(Q_2 = \lambda \cdot m\) \(Q_2 = 3,4 \cdot 10^5 \text{ Дж/кг} \cdot 0,8 \text{ кг} = 2,72 \cdot 10^5 \text{ Дж} = 272000 \text{ Дж}\) 3. Количество теплоты для нагревания воды: \(Q_3 = c_{воды} \cdot m \cdot (100^\circ\text{C} - 0^\circ\text{C})\) \(Q_3 = 4200 \text{ Дж/(кг}\cdot^\circ\text{C)} \cdot 0,8 \text{ кг} \cdot 100^\circ\text{C}\) \(Q_3 = 4200 \cdot 0,8 \cdot 100 = 336000 \text{ Дж}\) 4. Количество теплоты для парообразования воды: \(Q_4 = L \cdot m\) \(Q_4 = 2,3 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг} \cdot 0,8 \text{ кг} = 1,84 \cdot 10^6 \text{ Дж} = 1840000 \text{ Дж}\) 5. Количество теплоты для нагревания пара: \(Q_5 = c_{пара} \cdot m \cdot (t_5 - 100^\circ\text{C})\) \(Q_5 = 2000 \text{ Дж/(кг}\cdot^\circ\text{C)} \cdot 0,8 \text{ кг} \cdot (120 - 100)^\circ\text{C}\) \(Q_5 = 2000 \cdot 0,8 \cdot 20 = 32000 \text{ Дж}\) 6. Общее количество теплоты: \(Q_{общ} = Q_1 + Q_2 + Q_3 + Q_4 + Q_5\) \(Q_{общ} = 13440 \text{ Дж} + 272000 \text{ Дж} + 336000 \text{ Дж} + 1840000 \text{ Дж} + 32000 \text{ Дж}\) \(Q_{общ} = 2493440 \text{ Дж}\) Ответ: Необходимое количество теплоты для превращения 800 г льда при температуре минус 8°C в пар при температуре 120°C составляет 2493440 Дж.