Вопрос:

42.28 [1119] Из чайника выкипела вода объёмом 0,5 л, начальная температура которой была равна 10°С. Какое количество теплоты оказалось излишне затраченным?

Ответ:

Сначала нужно нагреть воду от 10°С до 100°С (температуры кипения), а затем испарить ее.

  1. Нагрев воды от 10°С до 100°С:

Объем воды $$V = 0.5 \text{ л} = 0.0005 \text{ м}^3$$.

Плотность воды $$\rho = 1000 \text{ кг/м}^3$$.

Масса воды $$m = \rho \cdot V = 1000 \text{ кг/м}^3 \times 0.0005 \text{ м}^3 = 0.5 \text{ кг}$$.

Удельная теплоемкость воды $$c = 4200 \text{ Дж/(кг} \cdot \text{К)}$$.

Изменение температуры $$\Delta T = 100°\text{С} - 10°\text{С} = 90 \text{ К}$$.

Количество теплоты на нагрев: $$Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T = 0.5 \text{ кг} \times 4200 \text{ Дж/(кг} \cdot \text{К)} \times 90 \text{ К} = 189000 \text{ Дж}$$.

  1. Испарение воды при 100°С:

Удельная теплота парообразования воды $$L = 2.26 \times 10^6 \text{ Дж/кг}$$.

Количество теплоты на испарение: $$Q_2 = m \cdot L = 0.5 \text{ кг} \times 2.26 \times 10^6 \text{ Дж/кг} = 1130000 \text{ Дж}$$.

  1. Общее количество теплоты:

$$Q = Q_1 + Q_2 = 189000 \text{ Дж} + 1130000 \text{ Дж} = 1319000 \text{ Дж} = 1319 \text{ кДж}$$.

Ответ: 1319 кДж.

Смотреть решения всех заданий с листа
Подать жалобу Правообладателю

Похожие