Тема
Яку масу пари випустили в результаті підвищення температури води з 20 С до 80 С після виливання водяної пари
Яку масу пари випустили в результаті підвищення температури води з 20 С до 80 С після виливання водяної пари з калориметра з теплоємністю 1,5 кДж/К, який містить 1 кг води? Значення питомої теплоємності води 4,2 к/Дж, а питома теплота пароутворення води 2,3 МДж.
10.12.2023 20:32
Написать свой ответ:
Объяснение:
Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии.
Сначала рассчитаем количество тепла, которое передается от воды и калориметра пару в результате его охлаждения:
Q1 = mcΔT,
где Q1 - количество тепла, m - масса вещества, c - питомая теплоемкость, ΔT - изменение температуры.
Затем рассчитаем количество тепла, необходимое для испарения массы воды:
Q2 = mL,
где Q2 - количество тепла, необходимое для испарения, m - масса вещества, L - питомая теплота испарения.
Таким образом, общее количество тепла, которое передается от воды и калориметра к водяной паре равно:
Q = Q1 + Q2
Теперь мы можем воспользоваться формулой изменения массы вещества:
Δm = Q / (L + cΔT)
Δm - изменение массы вещества.
Пример использования:
Дано:
Температура воды до нагрева (T1) = 20 °C
Температура воды после нагрева (T2) = 80 °C
Теплоемкость калориметра (c) = 1.5 кДж/К
Масса воды (m) = 1 кг
Теплота испарения (L) = 2.3 МДж
Вычисляем ΔT = T2 - T1 = 80 °C - 20 °C = 60 °C
Вычисляем Q1 = mcΔT = 1 кг * 1.5 кДж/К * 60 °C = 90 кДж
Вычисляем Q2 = mL = 1 кг * 2.3 МДж = 2.3 МДж
Вычисляем общее количество тепла Q = Q1 + Q2 = 90 кДж + 2.3 МДж = 2390 кДж
Вычисляем изменение массы вещества Δm = Q / (L + cΔT) = 2390 кДж / (2.3 МДж + 1.5 кДж/К * 60 °C) ≈ 0.181 кг
Ответ: Масса пара, выпущенного в результате повышения температуры воды с 20 °C до 80 °C после выливания из калориметра, равна примерно 0.181 кг.
Совет:
Когда решаете подобные задачи, всегда проверяйте размерности величин. Убедитесь, что все величины приведены к одной системе измерения (например, СИ), чтобы избежать ошибок при расчетах.
Упражнение:
В калориметре находится 2 кг воды при температуре 40 °C. Какое количество воды испарится, если температура снизится до 20 °C? Дано: теплоемкость калориметра - 1.2 кДж/К, питомая теплота испарения воды - 2.26 МДж. Найдите изменение массы вещества и ответ в кг.