Определи затраченное количество теплоты для получения пара при температуре кипения из жидкости массой 500 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.)
Чтобы определить затраченное количество теплоты для получения пара из жидкости, необходимо провести несколько этапов: нагреть жидкость до температуры кипения, а затем превратить её в пар.
Нагрев жидкости до температуры кипения: Используем формулу для вычисления количества теплоты: \[ Q_1 = mc \Delta T \] где:
- \( Q_1 \) — количество теплоты, необходимое для нагрева,
- \( m \) — масса жидкости (0,5 кг),
- \( c \) — удельная теплоёмкость жидкости (4200 Дж/(кг • °С)),
- \( \Delta T \) — изменение температуры (100° C - 20° C = 80° C).
Подставим значения: \[ Q_1 = 0,5 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/(кг • °С)} \cdot 80 \, \text{°С} = 0,5 \cdot 4200 \cdot 80 = 168000 \, \text{Дж} \]
Парообразование: Следующий этап — превращение жидкости в пар. Для этого используем формулу: \[ Q_2 = mL \] где:
- \( Q_2 \) — количество теплоты, необходимое для парообразования,
- \( L \) — удельная теплота парообразования (2,3 • 10^6 Дж/кг).
Подставим значения: \[ Q_2 = 0,5 \, \text{кг} \cdot 2,3 \cdot 10^6 \, \text{Дж/кг} = 0,5 \cdot 2,3 \cdot 10^6 = 1150000 \, \text{Дж} \]
Суммируем оба количества теплоты: Общее количество теплоты \( Q \): \[ Q = Q_1 + Q_2 = 168000 \, \text{Дж} + 1150000 \, \text{Дж} = 1318000 \, \text{Дж} \]
Таким образом, затраченное количество теплоты для получения пара при температуре кипения из жидкости массой 500 г составляет 1318000 Дж. Округляя до десятых, получаем:
Ответ: 1318000.0 Дж.
