Контрольные задания > Найди, какое количество теплоты затрачено, чтобы нагреть жидкость в ёмкости при температуре 13 °C и объёмом 1,1 л до состояния кипятка (100 °C). После включения электронагревательного элемента объём жидкости уменьшился на 90 см³.
Вопрос:
Найди, какое количество теплоты затрачено, чтобы нагреть жидкость в ёмкости при температуре 13 °C и объёмом 1,1 л до состояния кипятка (100 °C). После включения электронагревательного элемента объём жидкости уменьшился на 90 см³.
Ответ:
Для решения задачи используем формулу Q = mcΔT + mL. Рассчитаем массу жидкости, её изменение температуры, и добавим тепло, необходимое для испарения. Дано: плотность жидкости ρ = 1000 кг/м³, удельная теплоёмкость c = 4200 Дж/(кг·°C), удельная теплота парообразования L = 2,3·10⁶ Дж/кг. Объём жидкости изначально V = 1,1 л = 0,0011 м³, объём испарившейся жидкости ΔV = 90 см³ = 0,00009 м³. Масса жидкости m = ρV = 1000·0,0011 = 1,1 кг. Масса испарившейся жидкости m_исп = ρΔV = 1000·0,00009 = 0,09 кг. Температурное изменение ΔT = 100 - 13 = 87 °C. Теплота нагрева Q_нагрев = mcΔT = 1,1·4200·87 = 401940 Дж. Теплота испарения Q_исп = m_испL = 0,09·2,3·10⁶ = 207000 Дж. Общее количество теплоты Q = Q_нагрев + Q_исп = 401940 + 207000 = 608940 Дж. Ответ: 608940 Дж.