Найди затраченное количество теплоты для получения пара при температуре кипения из жидкости массой 300 г. Температура жидкости -20°C. Справочные данные: температура кипения…
Найди затраченное количество теплоты для получения пара при температуре кипения из жидкости массой 300 г. Температура жидкости -20°C. Справочные данные: температура кипения жидкости - 100°С, удельная теплоёмкость жидкости - 4200 Дж/(кг· °С), удельная теплота парообразования жидкости 2,3 106 Дж/кг. (Ответ округли до десятых.)
Для нахождения затраченного количества теплоты для получения пара из жидкости, нам нужно учесть несколько этапов: сначала разогрев жидкости до температуры кипения, затем её испарение.
- Разогрев жидкости от -20°C до 100°C:
Используем формулу для вычисления теплоты: \[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T \] где:
- \( m = 0,3 \, \text{кг} \) (масса жидкости, 300 г),
- \( c = 4200 \, \text{Дж/(кг·°С)} \) (удельная теплоёмкость),
- \( \Delta T = 100 - (-20) = 120 \, \text{°С} \) (изменение температуры).
Теперь подставим значения: \[ Q_1 = 0,3 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/(кг·°С)} \cdot 120 \, \text{°С} \] \[ Q_1 = 0,3 \cdot 4200 \cdot 120 \] \[ Q_1 = 151200 \, \text{Дж} \]
- Испарение жидкости при температуре кипения:
Для вычисления теплоты, необходимой для испарения, используем следующую формулу: \[ Q_2 = m \cdot L \] где:
- \( L = 2,3 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} \) (удельная теплота парообразования).
Теперь подставим значения: \[ Q_2 = 0,3 \, \text{кг} \cdot 2,3 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} \] \[ Q_2 = 0,3 \cdot 2300000 \] \[ Q_2 = 690000 \, \text{Дж} \]
- Общее количество теплоты:
Суммируем оба количества теплоты: \[ Q_{total} = Q_1 + Q_2 \] \[ Q_{total} = 151200 \, \text{Дж} + 690000 \, \text{Дж} \] \[ Q_{total} = 841200 \, \text{Дж} \]
Ответ округляем до десятых: \[ Q_{total} \approx 841200,0 \, \text{Дж} \]
Таким образом, затраченное количество теплоты для получения пара составляет примерно 841200,0 Дж.
