Решение задачи: Тепловые явления. Контрольная работа №1

Контрольная работа №1 по теме «Тепловые явления. Изменение агрегатных состояний вещества». Вариант I. Задача №1. Дано: \( m = 250 \text{ г} = 0,25 \text{ кг} \) \( t = 100 \text{ }^\circ\text{C} \) (температура кипения воды) \( L = 2,3 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг} \) (удельная теплота парообразования воды) Найти: \( Q - ? \) Решение: Так как вода уже находится при температуре кипения, количество теплоты, необходимое для её обращения в пар, рассчитывается по формуле: \[ Q = L \cdot m \] Подставим значения: \[ Q = 2,3 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг} \cdot 0,25 \text{ кг} = 575000 \text{ Дж} = 575 \text{ кДж} \] Ответ: \( Q = 575 \text{ кДж} \). Задача №2. Дано: \( m = 400 \text{ г} = 0,4 \text{ кг} \) \( t = 327 \text{ }^\circ\text{C} \) (температура плавления свинца) \( \lambda = 2,5 \cdot 10^4 \text{ Дж/кг} \) (удельная теплота плавления свинца) Найти: \( Q - ? \) Решение: Так как свинец находится при температуре плавления (кристаллизации), количество теплоты, выделяющееся при его кристаллизации, равно: \[ Q = \lambda \cdot m \] Подставим значения: \[ Q = 2,5 \cdot 10^4 \text{ Дж/кг} \cdot 0,4 \text{ кг} = 10000 \text{ Дж} = 10 \text{ кДж} \] Ответ: \( Q = 10 \text{ кДж} \). Задача №3. Дано: \( m = 2 \text{ г} = 0,002 \text{ кг} \) \( t_1 = 78 \text{ }^\circ\text{C} \) (температура кипения спирта) \( t_2 = 18 \text{ }^\circ\text{C} \) \( L = 0,9 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг} \) (удельная теплота парообразования спирта) \( c = 2400 \text{ Дж/(кг}\cdot^\circ\text{C)} \) (удельная теплоемкость спирта) Найти: \( Q_{общ} - ? \) Решение: Общее количество теплоты складывается из теплоты, выделившейся при конденсации (\( Q_1 \)), и теплоты, выделившейся при охлаждении жидкого спирта (\( Q_2 \)). \[ Q_1 = L \cdot m \] \[ Q_2 = c \cdot m \cdot (t_1 - t_2) \] \[ Q_{общ} = Q_1 + Q_2 = m \cdot (L + c \cdot (t_1 - t_2)) \] Подставим значения: \[ Q_1 = 0,9 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг} \cdot 0,002 \text{ кг} = 1800 \text{ Дж} \] \[ Q_2 = 2400 \text{ Дж/(кг}\cdot^\circ\text{C)} \cdot 0,002 \text{ кг} \cdot (78 \text{ }^\circ\text{C} - 18 \text{ }^\circ\text{C}) = 4,8 \cdot 60 = 288 \text{ Дж} \] \[ Q_{общ} = 1800 \text{ Дж} + 288 \text{ Дж} = 2088 \text{ Дж} \] Ответ: \( Q_{общ} = 2088 \text{ Дж} \approx 2,1 \text{ кДж} \).