Какую массу воды выкипит из алюминиевой кастрюли массой 0,2 кг, если в ней содержится вода объемом 0,6 л и лед массой
Какую массу воды выкипит из алюминиевой кастрюли массой 0,2 кг, если в ней содержится вода объемом 0,6 л и лед массой 300 г при температуре 0 °C? Кастрюлю нагревают на электроплитке мощностью 1000 Вт в течение 40 минут, при этом КПД плитки составляет 60%. Укажите массу выкипевшей воды с точностью до грамма. (Дополнительные данные: удельная теплоемкость воды - 4200 Дж/(кг·°C), удельная теплоемкость алюминия - 900 Дж/(кг·°C), температура кипения воды - 100 °C, удельная теплота плавления льда - 333 КДж/кг, удельная теплота парообразования воды - 2,25 МДж/кг)
20.10.2024 00:44
Написать свой ответ:
Описание: Для решения этой задачи мы должны учесть несколько факторов. Во-первых, мы должны рассчитать количество теплоты, необходимое для нагревания и плавления льда, а затем для нагревания воды до точки кипения. Далее, мы должны учесть КПД плитки, чтобы определить фактическую переданную энергию.
1. Рассчитаем количество теплоты, необходимое для плавления льда:
Q_лед = масса льда * удельная теплота плавления льда
2. Рассчитаем количество теплоты, необходимое для разогрева воды до точки кипения:
Q_вода = масса воды * удельная теплоемкость воды * (температура кипения воды - начальная температура)
3. Рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагревания воды от точки кипения до точки кипения и испарения:
Q_пар = масса воды * удельная теплота парообразования воды
4. Рассчитаем общее количество теплоты, необходимое для всего процесса:
Q_общ = Q_лед + Q_вода + Q_пар
5. Рассчитаем фактическую переданную энергию, учитывая КПД плитки:
Q_переданная = Q_общ / КПД
6. Наконец, рассчитаем массу выкипевшей воды, используя удельную теплоту парообразования воды:
масса_выкипевшей_воды = Q_переданная / удельная теплота парообразования воды
Дополнительный материал: Какие данные у нас есть? Масса кастрюли = 0,2 кг, объем воды = 0,6 л, масса льда = 300 г, температура кипения воды = 100 °C, мощность плитки = 1000 Вт, КПД плитки = 60%. Требуется найти массу выкипевшей воды.
Совет: Для лучшего понимания этой задачи, рекомендуется вспомнить основные понятия теплоты и термодинамики, а также формулы для расчета количества теплоты и изменения температуры.
Упражнение: Кастрюля массой 0,5 кг содержит 2 л воды при температуре 20 °C. Какую массу воды нужно выкипятить, если хотим достичь температуры воды 100 °C? КПД плитки составляет 80%. Удельная теплота парообразования воды - 2,26 МДж/кг. (Дополнительные данные: удельная теплоемкость воды - 4200 Дж/(кг·°C), температура кипения воды - 100 °C)