Скільки теплоти потрібно передати воді масою 2,6 кг, щоб підвищити її температуру з 30 до 100 °С і перетворити половину

Содержание вопроса: Теплота

Инструкция: Для решения этой задачи нам понадобится использовать формулу теплообмена. Нам дана масса воды (2,6 кг), начальная температура (30 °C) и конечная температура (100 °C). Мы хотим вычислить количество теплоты, необходимое для повышения температуры и превращения половины воды в пар.

Для начала нужно определить теплоту, необходимую для повышения температуры воды. Для этого мы можем использовать уравнение:

Q1 = m * c * ΔT,

где Q1 - количество теплоты, m - масса воды, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

Удельная теплоемкость воды составляет около 4,18 Дж/г·°C. Зная это, мы можем подставить значения в формулу:

Q1 = 2,6 * 4,18 * (100 - 30).

Вычислив это выражение, мы найдем количество теплоты, необходимое для повышения температуры воды.

Далее, чтобы найти количество теплоты, необходимое для превращения половины воды (1,3 кг) в пар, мы можем использовать формулу:

Q2 = m * Lv,

где Q2 - количество теплоты, Lv - удельная теплота испарения воды (около 2260 кДж/кг).

Подставляя значения, мы можем вычислить Q2:

Q2 = 1,3 * 2260.

Наконец, для получения общего количества теплоты, необходимого для выполнения обоих процессов, мы можем просто сложить Q1 и Q2:

Общее количество теплоты = Q1 + Q2.

Демонстрация: Решим задачу: Сколько теплоты потребуется передать воде массой 2,6 кг, чтобы повысить ее температуру с 30 до 100 °C и превратить половину воды в пару?

Совет: Для упрощения расчетов обратите внимание на то, что для решения задачи нужно сначала найти количество теплоты, необходимое для повышения температуры воды, а затем количество теплоты, необходимое для превращения воды в пар. И только после этого их нужно сложить.

Проверочное упражнение: Сколько теплоты потребуется передать воде массой 5 кг, чтобы повысить ее температуру с 20 до 80 °C и перевести 3/4 воды в пар? (Значение удельной теплоемкости воды: 4,18 Дж/г·°C, значение удельной теплоты испарения воды: 2260 кДж/кг)