10. В сосуд положили 4 литра воды при температуре 15 °C. [2] a) Какова масса этой воды? (Плотность воды: 1000 кг/м³)[2

Тема: Физика - тепловые расчеты

Объяснение:
a) Для решения этой задачи необходимо использовать формулу для вычисления массы вещества:

Масса = Плотность * Объем

Зная, что плотность воды равна 1000 кг/м³ и объем равен 4 литрам (это можно преобразовать в м³, зная, что 1 литр равен 0,001 м³), мы можем вычислить массу воды.

Масса воды = 1000 кг/м³ * 4 литра * 0,001 м³/литр = 4 кг

Таким образом, масса этой воды составляет 4 кг.

б) Чтобы нагреть эту воду до точки кипения, необходимо вычислить количество теплоты, используя следующую формулу:

Теплота = Масса * Удельная теплоемкость * Изменение температуры

Изначально вода имеет температуру 15 °C, а точка кипения воды равна 100 °C. Поэтому изменение температуры будет 100 °C - 15 °C = 85 °C.

Теплота = 4 кг * 4200 Дж/(кг °C) * 85 °C = 1428000 Дж

Таким образом, для нагрева этой воды до точки кипения требуется 1428000 Дж теплоты.

Также необходимо вычислить количество теплоты, необходимое для испарения воды:

Теплота испарения = Масса * Теплота парообразования

Теплота испарения = 4 кг * 2,3 * 10⁶ Дж/кг = 9200000 Дж

в) Чтобы найти общее количество затраченной теплоты, нужно сложить теплоту для нагрева и теплоту для испарения:

Общая теплота = Теплота нагрева + Теплота испарения

Общая теплота = 1428000 Дж + 9200000 Дж = 10602000 Дж

Итого, общее количество затраченной теплоты составляет 10602000 Дж.

Совет: Для выполнения подобных задач помните основные формулы и их значения. Работайте с единицами измерения, приводите их к нужным значениям в метрической системе. Учитывайте данные условия задачи и отслеживайте, какие величины вам известны и какие нужно найти.

Практика: Какое количество теплоты нужно, чтобы нагреть 2 кг воды до 50 °C? Плотность воды: 1000 кг/м³, удельная теплоемкость: 4200 Дж/(кг °C).