Задача 1 Сколько энергии необходимо, чтобы превратить в пар воду массой 2 кг, взятую при температуре кипения? Задача 2 Какое количество теплоты выделится при конденсации 500 г спирта, взятого при температуре кипения? Задача 3 Воду массой 3 кг, взятую при температуре 20°С, полностью превратили в пар. Рассчитайте общее количество теплоты, затраченное на этот процесс. Удельная теплоемкость воды с=4200 Дж/(кг.°С). Задача 4 Какая масса воды сконденсировалась из пара, если при этом выделилось 11,5 МДж энергии? Пар находился при температуре кипения. Задача № 5 Какое количество энергии требуется для превращения в пар эфира массой 150 г, взятого при температуре 15 °C?

Решим каждую задачу по порядку: Задача 1: Необходимо найти количество теплоты, необходимое для превращения воды массой 2 кг в пар при температуре кипения. Будем использовать формулу: $$Q = L \cdot m$$, где $$Q$$ - количество теплоты, $$L$$ - удельная теплота парообразования воды (2,26 \cdot 10^6 Дж/кг), $$m$$ - масса воды. $$Q = 2.26 \cdot 10^6 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \cdot 2 \text{ кг} = 4.52 \cdot 10^6 \text{ Дж}$$ Ответ: $$4.52 \cdot 10^6$$ Дж Задача 2: Необходимо найти количество теплоты, которое выделится при конденсации 500 г спирта при температуре кипения. Будем использовать формулу: $$Q = L \cdot m$$, где $$Q$$ - количество теплоты, $$L$$ - удельная теплота парообразования спирта (9 \cdot 10^5 Дж/кг), $$m$$ - масса спирта. Переведем массу в килограммы: 500 г = 0,5 кг. $$Q = 9 \cdot 10^5 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \cdot 0.5 \text{ кг} = 4.5 \cdot 10^5 \text{ Дж}$$ Ответ: $$4.5 \cdot 10^5$$ Дж Задача 3: Необходимо рассчитать общее количество теплоты, затраченное на превращение 3 кг воды, взятой при 20°C, в пар. Процесс состоит из двух этапов: нагревание воды от 20°C до 100°C (температуры кипения) и парообразование при 100°C. 1. Нагревание воды от 20°C до 100°C: $$Q_1 = c \cdot m \cdot (T_2 - T_1)$$, где $$c$$ - удельная теплоемкость воды (4200 Дж/(кг \cdot °C)), $$m$$ - масса воды (3 кг), $$T_1$$ - начальная температура (20°C), $$T_2$$ - конечная температура (100°C). $$Q_1 = 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 3 \text{ кг} \cdot (100 \text{°C} - 20 \text{°C}) = 4200 \cdot 3 \cdot 80 \text{ Дж} = 1008000 \text{ Дж} = 1.008 \cdot 10^6 \text{ Дж}$$ 2. Парообразование при 100°C: $$Q_2 = L \cdot m$$, где $$L$$ - удельная теплота парообразования воды (2,26 \cdot 10^6 Дж/кг), $$m$$ - масса воды (3 кг). $$Q_2 = 2.26 \cdot 10^6 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \cdot 3 \text{ кг} = 6.78 \cdot 10^6 \text{ Дж}$$ Общее количество теплоты: $$Q = Q_1 + Q_2 = 1.008 \cdot 10^6 \text{ Дж} + 6.78 \cdot 10^6 \text{ Дж} = 7.788 \cdot 10^6 \text{ Дж}$$ Ответ: $$7.788 \cdot 10^6$$ Дж Задача 4: Необходимо найти массу воды, сконденсировавшейся из пара, если выделилось 11,5 МДж энергии. Будем использовать формулу: $$Q = L \cdot m$$, где $$Q$$ - количество теплоты, $$L$$ - удельная теплота парообразования воды (2,26 \cdot 10^6 Дж/кг), $$m$$ - масса воды. Выразим массу: $$m = \frac{Q}{L}$$. Переведем энергию в джоули: 11,5 МДж = 11,5 \cdot 10^6 Дж. $$m = \frac{11.5 \cdot 10^6 \text{ Дж}}{2.26 \cdot 10^6 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}} = \frac{11.5}{2.26} \text{ кг} \approx 5.088 \text{ кг}$$ Ответ: $$5.088$$ кг Задача № 5: Необходимо найти количество энергии, требуемое для превращения в пар эфира массой 150 г, взятого при температуре 15 °C. Будем считать, что дана информация об диэтиловом эфире. Процесс состоит из двух этапов: нагревание эфира от 15°C до температуры кипения (34,6°C) и парообразование при температуре кипения. 1. Нагревание эфира от 15°C до 34,6°C: $$Q_1 = c \cdot m \cdot (T_2 - T_1)$$, где $$c$$ - удельная теплоемкость эфира (2350 Дж/(кг \cdot °C)), $$m$$ - масса эфира (0,15 кг), $$T_1$$ - начальная температура (15°C), $$T_2$$ - конечная температура (34,6°C). $$Q_1 = 2350 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 0.15 \text{ кг} \cdot (34.6 \text{°C} - 15 \text{°C}) = 2350 \cdot 0.15 \cdot 19.6 \text{ Дж} = 6909 \text{ Дж}$$ 2. Парообразование при 34,6°C: $$Q_2 = L \cdot m$$, где $$L$$ - удельная теплота парообразования эфира (3,5 \cdot 10^5 Дж/кг), $$m$$ - масса эфира (0,15 кг). $$Q_2 = 3.5 \cdot 10^5 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \cdot 0.15 \text{ кг} = 5.25 \cdot 10^4 \text{ Дж} = 52500 \text{ Дж}$$ Общее количество теплоты: $$Q = Q_1 + Q_2 = 6909 \text{ Дж} + 52500 \text{ Дж} = 59409 \text{ Дж}$$ Ответ: $$59409$$ Дж