ДАЮ 50 БАЛЛОВ
8. Яку кількість теплоти необхідно затратити щоб закип'ятити 2,8 кг води, взятої при температурі 33 °С. в чавунній каструлі масою 650 г. якщо в ході даного процесу 56 г води википіло?
Ответы
Ответ:
Для вирішення цього завдання можна скористатися формулою для розрахунку кількості теплоти, необхідної для зміни температури речовини:
�
=
�
�
Δ
�
,
Q=mcΔT,
де:
�
Q - кількість теплоти,
�
m - маса речовини,
�
c - питома теплоємність речовини,
Δ
�
ΔT - зміна температури.
У цьому випадку ми маємо два процеси: нагрівання води до точки кипіння та випаровування певної кількості води.
Кількість теплоти, необхідна для нагрівання води з 33 °C до 100 °C:
�
1
=
�
1
�
Δ
�
1
,
Q
1
=m
1
cΔT
1
,
де
�
1
m
1
- маса води без урахування випарованої кількості,
�
c - питома теплоємність води,
Δ
�
1
ΔT
1
- зміна температури.
�
1
=
�
води
−
�
випарованої води
=
2.8
кг
−
0.056
кг
=
2.744
кг
m
1
=m
води
−m
випарованої води
=2.8кг−0.056кг=2.744кг
Теплоємність води
�
=
4186
Дж/кг°C
c=4186Дж/кг°C (для води).
Δ
�
1
=
�
кінцева
−
�
початкова
=
100
°
�
−
33
°
�
=
67
°
�
ΔT
1
=T
кінцева
−T
початкова
=100°C−33°C=67°C
�
1
=
2.744
кг
×
4186
Дж/кг°C
×
67
°
�
=
622317.512
Дж
Q
1
=2.744кг×4186Дж/кг°C×67°C=622317.512Дж
Кількість теплоти, необхідна для випаровування води:
За даними випаровано 56 г води, температура вже 100 °C. Конвертуємо масу в кілограми:
56
г
=
0.056
кг
56г=0.056кг.
�
2
=
�
2
�
,
Q
2
=m
2
L,
де
�
2
m
2
- маса випарованої води,
�
L - теплота пароутворення для води
�
=
2260
кДж/кг
L=2260кДж/кг.
�
2
=
0.056
кг
×
2260
кДж/кг
=
126.56
кДж
Q
2
=0.056кг×2260кДж/кг=126.56кДж
Отже, загальна кількість теплоти, яку необхідно затратити, буде сумою цих двох значень:
�
загальна
=
�
1
+
�
2
=
622317.512
Дж
+
126.56
кДж
=
622444.072
Дж
Q
загальна
=Q
1
+Q
2
=622317.512Дж+126.56кДж=622444.072Дж
Загальна кількість теплоти, необхідна для закип'ятіння 2,8 кг води при 33 °C в чавунній каструлі масою 650 г із випаруванням 56 г води, складає приблизно 622444.072 Дж.
Объяснение: