Для расчета затраченного количества теплоты на получение пара из жидкости при заданных условиях, необходимо учитывать несколько этапов, поделенными на процессы нагрева и парообразования.
Нагрев жидкости от начальной температуры до температуры кипения: Для этого используется формула:
\( Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T \)
где:
\( m \) — масса жидкости (в кг),
\( c \) — удельная теплоемкость (в кДж/(кг·°C)),
\( \Delta T \) — изменение температуры (в °C).В вашем случае:
\( m = 0,3 \, \text{кг} \) (300 г),
\( c = 4200 \, \text{кДж/(кг·°C)} \),
\( \Delta T = 100 - (-36) = 136 \, \text{°C} \).Подставляем значения: \[ Q_1 = 0,3 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{кДж/(кг·°C)} \cdot 136 \, \text{°C} \] \[ Q_1 = 0,3 \cdot 4200 \cdot 136 = 171,6 \, \text{кДж} \]
Парообразование жидкости при температуре кипения: Используем следующую формулу: \( Q_2 = m \cdot L \)
где:
\( L \) — удельная теплота парообразования (в Дж/кг).В вашем случае: \( L = 2,3 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} \).
Подставляем значения: \[ Q_2 = 0,3 \, \text{кг} \cdot 2,3 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} \] \[ Q_2 = 0,3 \cdot 2300000 = 690000 \, \text{Дж} = 690 \, \text{кДж} \]
Общее количество теплоты: Теперь складываем оба значения, чтобы получить общее количество теплоты: \[ Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2 = 171,6 \, \text{кДж} + 690 \, \text{кДж} = 861,6 \, \text{кДж} \]
Итак, затраченное количество теплоты для получения пара при температуре кипения составляет 861,6 кДж.