В сосуд, содержащий m¹ = 500 г воды при температурe t¹ = 40 °C, влили t²= 10 кг расплавленного свинца при температуре его плавления, равной t² = 327 °C. В итоге часть воды…
В сосуд, содержащий m¹ = 500 г воды при температурe t¹ = 40 °C, влили t²= 10 кг расплавленного свинца при температуре его плавления, равной t² = 327 °C. В итоге часть воды испарилась, а конечная температура осталась равной температуре кипения воды t³ = 100 °С. Теплоёмкостью сосуда и теплообменом с окружающей средой пренебречь. Удельная теплоёмкость воды равна с = 4200 Дж/(кг.°C). Удельная теплоёмкость твёрдого свинца равна c св = 140 Дж/(кг."C). Удельная теплота плавления свинца равна λсв = 25 кДж/кг. Удельная теплота парообразования воды равна Lв= 2,3 МДж/кг. 1.Определите общее количество теплоты Q, которую отдал свинец. Ответ выразите в Дж, округлив до целых. 2.определите массу m³ испарившегося воды. ответ выразить в кг, округлив до десятых
Давайте решим эту задачу шаг за шагом.
1. Определение общего количества теплоты Q, которую отдал свинец.
Сначала определим количество теплоты, которое отдает расплавленный свинец, когда он охлаждается до 100 °C.
Теплота, отдаваемая свинцом, может быть рассчитана по следующей формуле:
\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta t \]
где:
- \( m \) – масса свинца = 10 кг,
- \( c \) – удельная теплоемкость свинца = 140 Дж/(кг·°C),
- \( \Delta t \) – изменение температуры свинца = \( t_2 - t_3 \) = \( 327 °C - 100 °C = 227 °C \).
Теперь можем подставить значения в формулу:
\[ Q = 10 \, \text{кг} \cdot 140 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 227 \, \text{°C} \] \[ Q = 10 \cdot 140 \cdot 227 \] \[ Q = 317800 \, \text{Дж} \]
Ответ 1:
Общее количество теплоты, которое отдал свинец, составляет 317800 Дж.
2. Определение массы m³ испарившегося воды.
Теперь определим массу испарившейся воды. Теплота, необходимая для испарения воды, рассчитывается по формуле:
\[ Q_{\text{исп}} = m_{\text{исп}} \cdot L \]
где:
- \( m_{\text{исп}} \) – масса испарившейся воды,
- \( L \) – удельная теплота парообразования воды = \( 2.3 \, \text{МДж/кг} = 2300000 \, \text{Дж/кг} \).
Из уравнения, мы знаем, что:
\[ Q = Q_{\text{исп}} \] В данном случае:
\[ Q = Q_{\text{исп}} = m_{\text{исп}} \cdot L \]
Подставим известные значения:
\[ 317800 = m_{\text{исп}} \cdot 2300000 \]
Теперь выразим \( m_{\text{исп}} \):
\[ m_{\text{исп}} = \frac{317800}{2300000} \approx 0.138 \, \text{кг} \]
Ответ 2:
Масса испарившейся воды составляет 0.1 кг (округляя до десятых, будет 0.1 кг).
Таким образом, мы решили обе задачи с использованием правильных формул и расчетов. Если у вас есть дополнительные вопросы или потребуется более подробное объяснение, не стесняйтесь спрашивать!
