Какое количество пара при температуре 100 °С потребуется для нагрева бетонной плиты массой 200 г с 10 °С до 40 °С?
Ответы
Ответ:
Для решения задачи необходимо воспользоваться формулой для расчета количества тепла Q, необходимого для нагрева тела:
Q = mcΔT
где m - масса тела, c - удельная теплоемкость материала, ΔT - изменение температуры.
Так как в задаче даны значения начальной и конечной температур, то можно вычислить ΔT как разность конечной и начальной температур:
ΔT = 40 °C - 10 °C = 30 °C
Удельная теплоемкость для бетона составляет около 880 Дж/(кг*°C). Массу тела следует указать в килограммах:
m = 200 г = 0,2 кг
Теперь можно рассчитать количество тепла, необходимого для нагрева плиты:
Q = mcΔT = 0,2 кг * 880 Дж/(кг*°C) * 30 °C ≈ 5280 Дж
Количество тепла, необходимого для превращения воды в пар при температуре кипения (100 °C) и атмосферном давлении, равно 40,7 кДж/моль. Чтобы определить, сколько молей пара необходимо для передачи тепла плите, можно разделить количество тепла на это значение:
n = Q / ΔHv = 5280 Дж / (40,7 кДж/моль) ≈ 0,13 моль пара
Ответ: для нагрева бетонной плиты массой 200 г с 10 °C до 40 °C потребуется примерно 0,13 моль пара.