Задание 8 ЕГЭ по физике · задача D13E36
|
|
На рисунке показан график изменения температуры вещества, находящегося в сосуде под поршнем, по мере поглощения им количества теплоты. Масса вещества 1,5 кг. Первоначально вещество было в жидком состоянии. Какова удельная теплота парообразования вещества?
Показать ответ и разбор
Ответ: 200 кДж/кг
Разбор
Горизонтальный участок графика $t(Q)$ — парообразование.
По оси $Q$ (в единицах $10^5$ Дж) плато идёт от $Q_1 = 2\cdot 10^5$ Дж до $Q_2 = 5\cdot 10^5$ Дж, то есть на испарение ушло $\Delta Q = Q_2 - Q_1 = 3\cdot 10^5$ Дж.
Масса $m = 1{,}5$ кг. Тогда $\lambda = \dfrac{\Delta Q}{m} = \dfrac{3\cdot 10^5}{1{,}5} = 2\cdot 10^5$ Дж/кг $= 200$ кДж/кг.
Типичные ошибки: знак теплоты — по первому началу $Q = \Delta U + A_\text{газа}$; для одноатомного газа $U = \tfrac32\nu RT$, $C_V = \tfrac32 R$, $C_p = \tfrac52 R$; работа газа за цикл равна площади петли на $p$–$V$; на изотерме $\Delta U = 0$, на адиабате $Q = 0$; КПД цикла $\eta = A_\text{цикла}/Q_\text{получ}$, где $Q_\text{получ}$ — сумма только положительных теплот.
По оси $Q$ (в единицах $10^5$ Дж) плато идёт от $Q_1 = 2\cdot 10^5$ Дж до $Q_2 = 5\cdot 10^5$ Дж, то есть на испарение ушло $\Delta Q = Q_2 - Q_1 = 3\cdot 10^5$ Дж.
Масса $m = 1{,}5$ кг. Тогда $\lambda = \dfrac{\Delta Q}{m} = \dfrac{3\cdot 10^5}{1{,}5} = 2\cdot 10^5$ Дж/кг $= 200$ кДж/кг.
Типичные ошибки: знак теплоты — по первому началу $Q = \Delta U + A_\text{газа}$; для одноатомного газа $U = \tfrac32\nu RT$, $C_V = \tfrac32 R$, $C_p = \tfrac52 R$; работа газа за цикл равна площади петли на $p$–$V$; на изотерме $\Delta U = 0$, на адиабате $Q = 0$; КПД цикла $\eta = A_\text{цикла}/Q_\text{получ}$, где $Q_\text{получ}$ — сумма только положительных теплот.