Після того як у калориметр з теплоємністю 1,5 кДж/К, що містить 1кг води, випустили водяну пару за 100 С, температури

Содержание: Расчет количества пара, выпущенного из калориметра

Разъяснение:

Для решения данной задачи, мы используем закон сохранения энергии. В начальном состоянии энергия в калориметре равна энергии нагретой воды, а в конечном - энергии нагретой воды и выпущенной пары. Мы знаем, что теплоемкость калориметра равна 1,5 кДж/К и масса воды в калориметре составляет 1 кг. По условию, начальная температура воды в калориметре равна 20 С, а температура после выпуска пара составляет 80 С. Кроме этого, мы знаем, что у воды питомая теплоемкость равна 4,2 кДж/кгК и удельная теплота парообразования воды равна 2,3 МДж.

Для решения задачи используем следующий алгоритм:

1. Рассчитываем изменение теплоты воды:
ΔQ_воды = масса_воды * питомая_теплоемкость_воды * ΔT_воды

2. Рассчитываем изменение теплоты калориметра:
ΔQ_калориметра = теплоемкость_калориметра * ΔT_воды

3. Рассчитываем изменение теплоты парообразования:
ΔQ_парообразования = масса_пара * удельная_теплота_парообразования

4. Устанавливаем равенство изменений теплот:
ΔQ_воды + ΔQ_калориметра = ΔQ_парообразования

5. Решаем уравнение для определения массы пара:
масса_пара = (ΔQ_воды + ΔQ_калориметра) / удельная_теплота_парообразования

Например:
В данной задаче мы имеем:
масса_воды = 1 кг,
питомая_теплоемкость_воды = 4,2 кДж/кгК,
теплоемкость_калориметра = 1,5 кДж/К,
ΔT_воды = 80 С - 20 С = 60 С,
удельная_теплота_парообразования = 2,3 МДж.

Теперь мы можем подставить все значения в уравнение и рассчитать массу пара:

ΔQ_воды = 1 кг * 4,2 кДж/кгК * 60 К = 252 кДж
ΔQ_калориметра = 1,5 кДж/К * 60 К = 90 кДж
ΔQ_парообразования = масса_пара * 2,3 МДж

252 кДж + 90 кДж = масса_пара * 2,3 МДж

масса_пара = (252 кДж + 90 кДж) / 2,3 МДж

Совет: Обратите внимание на единицы измерения при решении задач. Убедитесь, что вы приводите значения к одним и тем же единицам измерения - джоулям или мегаджоулям, килограммам или граммам, чтобы избежать ошибок при расчетах.

Проверочное упражнение: Предположим, что вместо выпуска водяного пара, в калориметр добавили плавиковую кислоту массой 2 г и измерили повышение температуры до 85 С. Рассчитайте изменение теплоты калориметра и узнайте, какое количество теплоты выделилось при растворении 2 г плавиковой кислоты в воде в калориметре (удельная теплоемкость раствора - 4,18 кJ/г*К).