Вопрос задан 14.02.2025 в 17:20. Предмет Физика. Спрашивает Назаров Артём.

сколько стоградусного пара необходимо для нагревания стального радиатора массой 12кг от 15 градусов цельсия до 85 градусов цельсия.РЕШЕНИЕ.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Бахарев Артём.

Для решения задачи определим количество тепла, необходимого для нагрева стального радиатора, и количество теплоты, которое выделяет 100-градусный пар при конденсации и охлаждении до 85 °C. Затем найдем, сколько пара нужно для нагрева радиатора.

Дано:

  • Масса радиатора: m=12кгm = 12 \, \text{кг},
  • Начальная температура радиатора: tн=15Ct_{\text{н}} = 15^\circ \text{C},
  • Конечная температура радиатора: tк=85Ct_{\text{к}} = 85^\circ \text{C},
  • Удельная теплоёмкость стали: c=460Дж/(кг°C)c = 460 \, \text{Дж/(кг} \cdot \text{°C)},
  • Удельная теплота парообразования воды: q=2.26106Дж/кгq = 2.26 \cdot 10^6 \, \text{Дж/кг},
  • Удельная теплоёмкость воды: cв=4200Дж/(кг°C)c_{\text{в}} = 4200 \, \text{Дж/(кг} \cdot \text{°C)}.

1. Определим количество тепла, необходимого для нагрева радиатора:

Qрадиатор=mc(tкtн)Q_{\text{радиатор}} = m \cdot c \cdot (t_{\text{к}} - t_{\text{н}})

Подставим значения:

Qрадиатор=12460(8515)=1246070=386400Дж.Q_{\text{радиатор}} = 12 \cdot 460 \cdot (85 - 15) = 12 \cdot 460 \cdot 70 = 386400 \, \text{Дж}.

2. Рассчитаем количество тепла, которое выделяет пар:

При конденсации 1 кг пара выделяет q=2.26106Джq = 2.26 \cdot 10^6 \, \text{Дж}. Затем образовавшаяся вода массой 1 кг остывает от 100C100^\circ \text{C} до 85C85^\circ \text{C}, выделяя дополнительное тепло:

Qвода=mпараcв(10085).Q_{\text{вода}} = m_{\text{пара}} \cdot c_{\text{в}} \cdot (100 - 85).

Общее количество тепла, выделяемое 1 кг пара:

Qпара=q+Qвода=2.26106+mпара420015.Q_{\text{пара}} = q + Q_{\text{вода}} = 2.26 \cdot 10^6 + m_{\text{пара}} \cdot 4200 \cdot 15.

Упростим:

Qпара=2.26106+63000=2.323106Дж/кг.Q_{\text{пара}} = 2.26 \cdot 10^6 + 63000 = 2.323 \cdot 10^6 \, \text{Дж/кг}.

3. Найдем массу пара, необходимую для нагрева радиатора:

mпара=QрадиаторQпара.m_{\text{пара}} = \frac{Q_{\text{радиатор}}}{Q_{\text{пара}}}.

Подставим значения:

mпара=3864002.3231060.166кг.m_{\text{пара}} = \frac{386400}{2.323 \cdot 10^6} \approx 0.166 \, \text{кг}.

Ответ:

Для нагревания стального радиатора массой 12 кг от 15C15^\circ \text{C} до 85C85^\circ \text{C} потребуется примерно 0.166 кг (или 166 г) 100-градусного пара.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос