Конечно! Давайте разберемся с задачей по теме "расчет количества теплоты при изменении агрегатных состояний".
Задача:
Предположим, у нас есть 200 граммов воды при температуре 20 °C. Нам нужно нагреть эту воду до 100 °C и затем превратить её в пар. Рассчитаем, сколько теплоты для этого потребуется.
Данные:
- Масса воды ( m = 200 , \text{г} = 0.2 , \text{кг} )
- Удельная теплоемкость воды ( c_w = 4200 , \text{Дж/(кг·°C)} )
- Удельная теплота парообразования воды ( L_v = 2260 , \text{кДж/кг} = 2260000 , \text{Дж/кг} )
Шаг 1: Нагревание воды от 20 °C до 100 °C.
Используем формулу для вычисления количества теплоты при нагревании:
[
Q_1 = m \cdot c_w \cdot \Delta T
]
Где ( \Delta T = T_{конечная} - T_{начальная} = 100 °C - 20 °C = 80 °C ).
Подставим значения:
[
Q_1 = 0.2 , \text{кг} \cdot 4200 , \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 80 , \text{°C}
]
[
Q_1 = 0.2 \cdot 4200 \cdot 80 = 67200 , \text{Дж}
]
Шаг 2: Парообразование воды.
Теперь нужно рассчитать количество теплоты, необходимое для превращения воды в пар:
[
Q_2 = m \cdot L_v
]
Подставим значения:
[
Q_2 = 0.2 , \text{кг} \cdot 2260000 , \text{Дж/кг}
]
[
Q_2 = 452000 , \text{Дж}
]
Шаг 3: Общая теплота.
Теперь сложим количество теплоты, необходимое для нагревания и парообразования:
[
Q_{общая} = Q_1 + Q_2
]
[
Q_{общая} = 67200 , \text{Дж} + 452000 , \text{Дж} = 519200 , \text{Дж}
]
Ответ:
Для нагрева 200 г воды от 20 °C до 100 °C и последующего превращения в пар потребуется 519200 Дж теплоты.
Если у вас есть дополнительные вопросы или нужна помощь с другой задачей, не стесняйтесь спрашивать!