Вопрос задан 26.03.2025 в 22:26. Предмет Физика. Спрашивает Остапенко Давид.

Определите количество теплоты, необходимое для того, чтобы воду объёмом ли температурой 30° превратить в дар при температуре 100 °С. (Удель ная теплота парообразования воды — 2,3 × 10^6 Дж/кг.)​

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Филенко Яна.

Чтобы определить количество теплоты, необходимое для превращения воды объемом V=1лV = 1 \, \text{л} при температуре t1=30Ct_1 = 30^\circ \text{C} в пар при температуре t2=100Ct_2 = 100^\circ \text{C}, нужно учитывать два этапа:

  1. Нагрев воды от t1t_1 до t2t_2.
  2. Испарение воды при t2=100Ct_2 = 100^\circ \text{C}.

Шаг 1: Нагрев воды

Для расчета теплоты нагрева используем формулу:

Q1=mcΔt,Q_1 = m c \Delta t,

где:

  • mm — масса воды (m=ρVm = \rho V, где плотность воды ρ=1000кг/м3\rho = 1000 \, \text{кг/м}^3, объем V=1л=0,001м3V = 1 \, \text{л} = 0,001 \, \text{м}^3),
  • c=4200Дж/(кг\cdotp°C)c = 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)} — удельная теплоемкость воды,
  • Δt=t2t1=10030=70C\Delta t = t_2 - t_1 = 100 - 30 = 70^\circ \text{C} — изменение температуры.

Рассчитаем массу воды:

m=ρV=10000,001=1кг.m = \rho V = 1000 \cdot 0,001 = 1 \, \text{кг}.

Теперь рассчитаем Q1Q_1:

Q1=1420070=294000Дж.Q_1 = 1 \cdot 4200 \cdot 70 = 294000 \, \text{Дж}.

Шаг 2: Испарение воды

Для расчета теплоты парообразования используем формулу:

Q2=mL,Q_2 = m L,

где:

  • m=1кгm = 1 \, \text{кг} — масса воды,
  • L=2,3106Дж/кгL = 2,3 \cdot 10^6 \, \text{Дж/кг} — удельная теплота парообразования воды.

Рассчитаем Q2Q_2:

Q2=12,3106=2300000Дж.Q_2 = 1 \cdot 2,3 \cdot 10^6 = 2300000 \, \text{Дж}.

Общее количество теплоты

Суммируем Q1Q_1 и Q2Q_2:

Qобщ=Q1+Q2=294000+2300000=2594000Дж.Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2 = 294000 + 2300000 = 2594000 \, \text{Дж}.

Ответ:

Для превращения воды объемом 1 литр при температуре 30C30^\circ \text{C} в пар при температуре 100C100^\circ \text{C} требуется 2594000Дж2594000 \, \text{Дж} или 2,594МДж2,594 \, \text{МДж}.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос