Контрольные задания > Какое количество теплоты потребуется, чтобы воду массой 5 кг при температуре 20°C превратить в пар при температуре 100°C? Удельная теплота парообразования воды составляет 2.3*10^6 Дж/кг, удельная теплоемкость - 4200 Дж/кг*°C.
Вопрос:
Какое количество теплоты потребуется, чтобы воду массой 5 кг при температуре 20°C превратить в пар при температуре 100°C? Удельная теплота парообразования воды составляет 2.3*10^6 Дж/кг, удельная теплоемкость - 4200 Дж/кг*°C.
Ответ:
Для решения этой задачи необходимо рассчитать количество теплоты, требуемое для нагрева воды до температуры кипения, и количество теплоты, необходимое для ее испарения.
1. Нагрев воды от 20°C до 100°C:
\(Q_1 = cmΔT \), где \( c \) - удельная теплоемкость воды, \( m \) - масса воды, \( ΔT \) - изменение температуры.
\( c = 4200 \) Дж/кг*°C
\( m = 5 \) кг
\( ΔT = 100 - 20 = 80 \) °C
\( Q_1 = 4200 * 5 * 80 = 1680000 \) Дж = 1.68 * 10^6 Дж
2. Испарение воды при 100°C:
\( Q_2 = Lm \), где \( L \) - удельная теплота парообразования воды.
\( L = 2.3 * 10^6 \) Дж/кг
\( m = 5 \) кг
\( Q_2 = 2.3 * 10^6 * 5 = 11.5 * 10^6 \) Дж
3. Общее количество теплоты:
\( Q = Q_1 + Q_2 \)
\( Q = 1.68 * 10^6 + 11.5 * 10^6 = 13.18 * 10^6 \) Дж
Ответ: 13.18 * 10^6 Дж