Физика

Какая масса воды выкипела из сосуда после того, как в него добавили 10 кг расплавленного свинца при его температуре

Какая масса воды выкипела из сосуда после того, как в него добавили 10 кг расплавленного свинца при его температуре плавления? Ответ представить в килограммах, округлив до десятых. Удельные теплоемкости воды и свинца соответственно равны 4200 Дж/кг·°C и 140 Дж/кг·°C. Температура плавления свинца составляет 327 °C, а температура кипения воды – 100 °C. Удельная теплота плавления свинца равна 25 кДж/кг, а удельная теплота парообразования воды – 2,3 МДж/кг. Пренебречь теплоемкостью сосуда и теплообменом с окружающей средой.
Верные ответы (1):
  • Солнечная_Звезда
    Солнечная_Звезда
    10
    Показать ответ
    Описание: Для решения данной задачи необходимо учесть изменение теплоты и фазовые переходы веществ.

    1. Сначала рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагревания свинца до его температуры плавления. Для этого воспользуемся формулой:
    Q1 = масса * удельная теплоемкость * изменение температуры.
    Q1 = 10 кг * 140 Дж/кг·°C * (327 °C - 0 °C) = 458 800 Дж.

    2. Затем рассчитаем количество теплоты, необходимое для плавления свинца. Формула для этого расчета:
    Q2 = масса * удельная теплота плавления.
    Q2 = 10 кг * 25 кДж/кг = 250 000 Дж.

    3. Далее, рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагревания воды до ее температуры кипения:
    Q3 = масса * удельная теплоемкость * изменение температуры.
    Q3 = масса * 4200 Дж/кг·°C * (100 °C - 0 °C).

    4. Затем учтем теплоту парообразования воды:
    Q4 = масса * удельная теплота парообразования воды.
    Q4 = масса * 2,3 МДж/кг.

    5. Общее количество теплоты, необходимое для нагрева, плавления свинца и испарения воды:
    Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4.

    6. Для определения массы испарившейся воды вычтем массу свинца из общей массы:

    масса воды = общая масса - масса свинца.

    7. Округлим полученную массу воды до десятых килограмма.

    Например:
    Общая масса = 15 кг.
    Масса свинца = 10 кг.

    Совет:
    Чтобы лучше понять задачу, можно представить ее в виде последовательности событий, где каждое событие соответствует изменению состояния вещества (нагрев, плавление, испарение). Следите за соответствующими формулами и расчетами для каждого этапа.

    Задача для проверки:
    Как изменится ответ, если масса свинца будет равна 5 кг, а общая масса - 12 кг? Ответ округлить до десятых килограмма.
Написать свой ответ: