1 Сколько килограммов стоградусного пара потребуется для нагревания 80л воды от 6 до 35°С?2 В

Ответы на вопрос

Отвечает Арапов Саша.

1. Сколько килограммов стоградусного пара потребуется для нагревания 80 л воды от 6 до 35 °С?

Для решения этого вопроса нужно учесть, что пар будет конденсироваться, выделяя теплоту конденсации, и затем вода, образовавшаяся из пара, будет остывать до температуры воды.

Дано:

Масса воды $m_в = 80 \, \text{л} = 80 \, \text{кг}$ (1 л воды = 1 кг).
Начальная температура воды $t_1 = 6 \, ^\circ\text{С}$ .
Конечная температура воды $t_2 = 35 \, ^\circ\text{С}$ .
Удельная теплоёмкость воды $c_в = 4.2 \, \text{кДж/кг·°С}$ .
Удельная теплота парообразования воды $r = 2257 \, \text{кДж/кг}$ .

Шаг 1: Вычислим теплоту, необходимую для нагрева воды.

Теплота рассчитывается по формуле:

Q_в = m_в \cdot c_в \cdot (t_2 - t_1)

Подставим значения:

Q_в = 80 \cdot 4.2 \cdot (35 - 6) = 80 \cdot 4.2 \cdot 29 = 9734.4 \, \text{кДж}.

Шаг 2: Найдём массу пара.

Эта теплота $Q_в$ будет выделена за счёт конденсации пара и охлаждения образовавшейся воды. Сначала найдём массу пара для конденсации:

m_п = \frac{Q_в}{r}.

Подставим значения:

m_п = \frac{9734.4}{2257} \approx 4.31 \, \text{кг}.

Ответ: потребуется примерно 4.31 кг пара.

2. Какое количество теплоты выделится при охлаждении алюминиевого сосуда и цинка от 500 °С до 20 °С?

Дано:

Масса алюминия $m_Аl = 0.5 \, \text{кг}$ .
Масса цинка $m_Зn = 0.2 \, \text{кг}$ .
Начальная температура $t_1 = 500 \, ^\circ\text{С}$ .
Конечная температура $t_2 = 20 \, ^\circ\text{С}$ .
Удельная теплоёмкость алюминия $c_Аl = 0.9 \, \text{кДж/кг·°С}$ .
Удельная теплоёмкость цинка $c_Зn = 0.39 \, \text{кДж/кг·°С}$ .

Шаг 1: Вычислим теплоту, выделяемую алюминием.

Формула для расчёта теплоты:

Q_Аl = m_Аl \cdot c_Аl \cdot (t_1 - t_2).

Подставим значения:

Q_Аl = 0.5 \cdot 0.9 \cdot (500 - 20) = 0.5 \cdot 0.9 \cdot 480 = 216 \, \text{кДж}.

Шаг 2: Вычислим теплоту, выделяемую цинком.

Формула для расчёта:

Q_Зn = m_Зn \cdot c_Зn \cdot (t_1 - t_2).

Подставим значения:

Q_Зn = 0.2 \cdot 0.39 \cdot (500 - 20) = 0.2 \cdot 0.39 \cdot 480 = 37.44 \, \text{кДж}.

Шаг 3: Найдём общее количество выделившейся теплоты.

Q_{\text{общ}} = Q_Аl + Q_Зn.

Подставим значения:

Q_{\text{общ}} = 216 + 37.44 = 253.44 \, \text{кДж}.

Ответ: при охлаждении выделится 253.44 кДж теплоты.

Ответы на вопрос