Вопрос задан 27.12.2024 в 14:53. Предмет Физика. Спрашивает Прогер Богдан.

Срочно Какую массу пара требуется обратить в воду при температуре to = 100°C, чтобы нагреть железный радиатор массой т = 9,6 кг от t1 = 10 °C до t2 = 95 °С? Считать удельную теплоту парообразования воды равной r = 2,3 МДж/кг, а удельную теплоемкость железа с = 460 Дж/(кг-К). Теплотой, выделившейся при остывании конденсата, пренебречь. Ответ приведите в граммах и округлите до целых.​

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Нуриева Алина.

Чтобы решить эту задачу, мы используем принцип сохранения энергии, где количество теплоты, необходимое для нагрева железного радиатора, должно быть равно количеству теплоты, полученной при конденсации пара.

Дано:

  1. Масса радиатора m=9,6 кгm = 9,6 \, \text{кг}
  2. Начальная температура радиатора t1=10∘Ct_1 = 10^\circ \text{C}
  3. Конечная температура радиатора t2=95∘Ct_2 = 95^\circ \text{C}
  4. Удельная теплоемкость железа c=460 Дж/(кг\cdotpК)c = 460 \, \text{Дж/(кг·К)}
  5. Удельная теплота парообразования воды r=2,3 МДж/кг=2,300,000 Дж/кгr = 2,3 \, \text{МДж/кг} = 2{,}300{,}000 \, \text{Дж/кг}

Шаги решения:

  1. Рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагрева радиатора.

    Формула для расчета тепла, требуемого для нагрева тела:

    Q=m⋅c⋅ΔTQ = m \cdot c \cdot \Delta T

    где ΔT=t2−t1\Delta T = t_2 - t_1 — изменение температуры.

    Подставим значения:

    ΔT=95−10=85 °C\Delta T = 95 - 10 = 85 \, \text{°C} Q=9,6 кг⋅460 Дж/(кг\cdotpК)⋅85 К=374,400 ДжQ = 9{,}6 \, \text{кг} \cdot 460 \, \text{Дж/(кг·К)} \cdot 85 \, \text{К} = 374{,}400 \, \text{Дж}
  2. Рассчитаем массу пара, необходимую для нагрева радиатора.

    В данном случае вся теплота, которая выделится при конденсации пара, пойдёт на нагрев радиатора. Эту теплоту можно найти по формуле:

    Q=mпара⋅rQ = m_{\text{пара}} \cdot r

    где mпараm_{\text{пара}} — масса пара, а rr — удельная теплота парообразования.

    Выразим mпараm_{\text{пара}}:

    mпара=Qrm_{\text{пара}} = \frac{Q}{r}

    Подставим значения:

    mпара=374,4002,300,000≈0,1627 кгm_{\text{пара}} = \frac{374{,}400}{2{,}300{,}000} \approx 0{,}1627 \, \text{кг}
  3. Переведем массу пара в граммы и округлим до целых.

    mпара=0,1627⋅1000=163 гm_{\text{пара}} = 0{,}1627 \cdot 1000 = 163 \, \text{г}

Ответ:

Чтобы нагреть железный радиатор от 10∘C10^\circ \text{C} до 95∘C95^\circ \text{C}, потребуется около 163 граммов пара при температуре 100∘C100^\circ \text{C}.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос