Какое количество теплоты выделится при конденсации 2 кг пара, взятого при температуре кипения, и последующего охлаждения воды до 40 °C при нормальном атмосферном давлении?
Решение.





—————
Найти: Q
В данном случае тепло отдавали пар и получившаяся из него вода. Пар отдал:






вода отдала:









Таким образом:






Ответ: 5104 кДж.
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
| Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы: 1) верно записано краткое условие задачи; 2) записаны уравнения и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи выбранным способом; 3) выполнены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ. При этом допускается решение «по частям» (с промежуточными вычислениями). | 3 |
| Правильно записаны необходимые формулы, проведены вычисления, и получен ответ (верный или неверный), но допущена ошибка в записи краткого условия или переводе единиц в СИ. ИЛИ Представлено правильное решение только в общем виде, без каких-либо числовых расчётов. ИЛИ Записаны уравнения и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи выбранным способом, но в математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка. | 2 |
| Записаны и использованы не все исходные формулы, необходимые для решения задачи. ИЛИ Записаны все исходные формулы, но в одной из них допущена ошибка. | 1 |
| Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0 |
| Максимальный балл | 3 |

























































На нагревание стакана 
Откуда получаем:









Для нагревания воды
Тогда общее количество теплоты
откуда находим время:






количество теплоты, необходимое на нагревание воды
количество теплоты, выделившееся при конденсации пара
количество теплоты, выделившееся при охлаждении образовавшейся воды 




















Более горячее тело передает тепло более холодному, запишем уравнение теплового баланса:
Заметим, что теплоемкости цинка и меди равны, поэтому их можно сократить. Раскроем скобки:


















Раскроем скобки:










вода охлаждается, отдавая теплоту
Запишем уравнение теплообмена:






Тогда находим:









Горячая вода охлаждается, выделяя количество теплоты
При этом массы воды равны соответственно
и 






теплоты. При охлаждении выделится теплота
Всего при кристаллизации и охлаждении выделится теплота:







теплоты.
В итоге получаем:











теплоты. Внутренняя энергия воды уменьшится на 207 кДж.
откуда теплота, полученная телом
откуда





























теплоты, где
Из графика видно, что за 50 − 10 = 40 минут охлаждения вся вода замерзла. При замерзании выделяется теплота, пропорциональная массе замерзшего вещества:
Далее охлаждается лед, при его охлаждении выделится
теплоты, где 





Горячая вода охлаждается, отдав количество теплоты











в дальнейшем лед охлаждается с выделением количества теплоты
Общее количество теплоты 














при его охлаждении модуль выделившегося количества теплоты 




Тогда изменение температуры тела равно






















Для нагревания алюминия потребуется количество теплоты
Запишем уравнение теплового баланса:




а при дальнейшем охлаждении 
находим массу спирта:
