Определи затраченное количество теплоты для получения пара при температуре кипения из жидкости массой 200 г. Температура жидкости - 30°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.)

Question 1

Задача Задача №1471846

А

Аноним

11 сентября 2024 15:48 · публичный вопрос

А

Аноним 11 сентября 2024 15:48

Определи затраченное количество теплоты для получения пара при температуре кипения из жидкости массой 200 г. Температура жидкости - 30°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.)

Answer

Для определения затраченного количества теплоты на получение пара из жидкости, нужно рассчитать два этапа: нагрев жидкости до температуры кипения и последующее испарение этой жидкости при температуре кипения.

Нагрев жидкости до точки кипения:

Используем формулу для расчета тепла, необходимого для нагрева: \[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T \]

где

\( Q_1 \) — количество теплоты, необходимое для нагрева,
\( m \) — масса жидкости (в кг),
\( c \) — удельная теплоёмкость жидкости (в Дж/(кг • °С)),
\( \Delta T \) — изменение температуры (в °C).

Здесь:

\( m = 200 \, \text{г} = 0,2 \, \text{кг} \),
\( c = 4200 \, \text{Дж/(кг • °С)} \),
начальная температура \( T_1 = 30 °C \),
температура кипения \( T_2 = 100 °C \),
\( \Delta T = T_2 - T_1 = 100 °C - 30 °C = 70 °C \).

Теперь подставляем значения в формулу: \[ Q_1 = 0,2 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/(кг • °С)} \cdot 70 °C \] \[ Q_1 = 0,2 \cdot 4200 \cdot 70 = 58800 \, \text{Дж} \]

Испарение жидкости при температуре кипения:

Используем формулу для расчета теплоты, необходимой для испарения: \[ Q_2 = m \cdot L \]

где

\( Q_2 \) — количество теплоты, необходимое для испарения,
\( L \) — удельная теплота парообразования (в Дж/кг).

Здесь:

\( L = 2,3 \cdot 10^6 \, \text{Дж/кг} \).

Теперь можем подставить значения в формулу: \[ Q_2 = 0,2 \, \text{кг} \cdot 2,3 \cdot 10^6 \, \text{Дж/кг} \] \[ Q_2 = 0,2 \cdot 2,3 \cdot 10^6 = 460000 \, \text{Дж} \]

Общее количество теплоты:

Теперь необходимо сложить оба количества теплоты: \[ Q_{\text{total}} = Q_1 + Q_2 \] \[ Q_{\text{total}} = 58800 \, \text{Дж} + 460000 \, \text{Дж} = 518800 \, \text{Дж} \]

Итак, затраченное количество теплоты для получения пара при температуре кипения из жидкости массой 200 г составляет 518800 Дж.

Ответ, округленный до десятков: 518800 Дж.

Question 2

Определи затраченное количество теплоты для получения пара при температуре кипения из жидкости массой 200 г. Температура жидкости - 30°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.)

Answer

Для определения затраченного количества теплоты на получение пара из жидкости, нужно рассчитать два этапа: нагрев жидкости до температуры кипения и последующее испарение этой жидкости при температуре кипения. 1. **Нагрев жидкости до точки кипения:** Используем формулу для расчета тепла, необходимого для нагрева: \[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T \] где - \( Q_1 \) — количество теплоты, необходимое для нагрева, - \( m \) — масса жидкости (в кг), - \( c \) — удельная теплоёмкость жидкости (в Дж/(кг • °С)), - \( \Delta T \) — изменение температуры (в °C). Здесь: - \( m = 200 \, \text{г} = 0,2 \, \text{кг} \), - \( c = 4200 \, \text{Дж/(кг • °С)} \), - начальная температура \( T_1 = 30 °C \), - температура кипения \( T_2 = 100 °C \), - \( \Delta T = T_2 - T_1 = 100 °C - 30 °C = 70 °C \). Теперь подставляем значения в формулу: \[ Q_1 = 0,2 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/(кг • °С)} \cdot 70 °C \] \[ Q_1 = 0,2 \cdot 4200 \cdot 70 = 58800 \, \text{Дж} \] 2. **Испарение жидкости при температуре кипения:** Используем формулу для расчета теплоты, необходимой для испарения: \[ Q_2 = m \cdot L \] где - \( Q_2 \) — количество теплоты, необходимое для испарения, - \( L \) — удельная теплота парообразования (в Дж/кг). Здесь: - \( L = 2,3 \cdot 10^6 \, \text{Дж/кг} \). Теперь можем подставить значения в формулу: \[ Q_2 = 0,2 \, \text{кг} \cdot 2,3 \cdot 10^6 \, \text{Дж/кг} \] \[ Q_2 = 0,2 \cdot 2,3 \cdot 10^6 = 460000 \, \text{Дж} \] 3. **Общее количество теплоты:** Теперь необходимо сложить оба количества теплоты: \[ Q_{\text{total}} = Q_1 + Q_2 \] \[ Q_{\text{total}} = 58800 \, \text{Дж} + 460000 \, \text{Дж} = 518800 \, \text{Дж} \] Итак, затраченное количество теплоты для получения пара при температуре кипения из жидкости массой 200 г составляет **518800 Дж**. Ответ, округленный до десятков: **518800 Дж**.