ГДЗ по физике, 10 класс, Мякишев, номер 82.3: Фазовые переходы. Уравнение теплового баланса

План решения:

Для ответа на вопрос необходимо вспомнить физический смысл величины, характеризующей процесс парообразования. Удельная теплота парообразования связывает количество теплоты, необходимое для превращения жидкости в пар, с массой этой жидкости при постоянной температуре кипения.

Вычисление и формулировка:

Рассмотрим процесс испарения. Если мы нагреваем жидкость до температуры кипения, то дальнейшее подведение теплоты не приводит к росту температуры, а идет на разрыв межмолекулярных связей и увеличение расстояния между молекулами (превращение в пар).

Количество теплоты Q, необходимое для полного испарения вещества массой m при температуре кипения, прямо пропорционально массе:

Отсюда следует определение: удельная теплота парообразования (L) — это физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо сообщить одному килограмму жидкости, чтобы полностью превратить её в пар при температуре кипения и постоянном давлении.

Проверка и единицы измерения:

Из формулы L=Q/m можно вывести единицу измерения удельной теплоты парообразования. Так как Q измеряется в джоулях (Дж), а масса m — в килограммах (кг), то единицей измерения L является Дж/кг.

Это значение является табличной величиной и зависит от рода вещества. Например, для воды L≈2,3·10⁶ Дж/кг, что означает, что для испарения 1 кг воды требуется около 2,3 млн джоулей энергии.