Найти затраченное количество теплоты для получения пара при температуре кипения кости массой 500 г. Температура жидкости 21 °C справочные данные температуры кипения жидкости 78 °C…
Найти затраченное количество теплоты для получения пара при температуре кипения кости массой 500 г. Температура жидкости 21 °C справочные данные температуры кипения жидкости 78 °C удельная теплоемкость жидкости 2300 Дж на килограмм на градусы Цельсия удельная теплота парообразования жидкости – 9 целых × 10 пятой степени джоулей на килограмм
Чтобы найти затраченное количество теплоты для получения пара, необходимо рассмотреть несколько этапов процесса:
- Нагрев жидкости от начальной температуры до температуры кипения.
- Парообразование перехода жидкости в пар.
Дано:
- Масса жидкости \( m = 500 \, \text{г} = 0,5 \, \text{кг} \)
- Начальная температура жидкости \( T_1 = 21 \, \text{°C} \)
- Температура кипения \( T_2 = 78 \, \text{°C} \)
- Удельная теплоемкость жидкости \( c = 2300 \, \text{Дж/(кг⋅°C)} \)
- Удельная теплота парообразования \( L = 9 \times 10^5 \, \text{Дж/кг} \)
Шаг 1: Нагрев жидкости от 21 °C до 78 °C
Количество теплоты, необходимое для нагрева, вычисляется по формуле: \[ Q_1 = mc(T_2 - T_1) \] Подставляем значения: \[ Q_1 = 0.5 \, \text{кг} \cdot 2300 \, \text{Дж/(кг⋅°C)} \cdot (78 - 21) \, \text{°C} \] \[ Q_1 = 0.5 \cdot 2300 \cdot 57 \] \[ Q_1 = 0.5 \cdot 2300 \cdot 57 = 0.5 \cdot 131100 = 65550 \, \text{Дж} \]
Шаг 2: Парообразование жидкости
Количество теплоты, необходимое для парообразования, вычисляется по формуле: \[ Q_2 = mL \] Подставляем значения: \[ Q_2 = 0.5 \, \text{кг} \cdot 9 \times 10^5 \, \text{Дж/кг} \] \[ Q_2 = 0.5 \cdot 900000 = 450000 \, \text{Дж} \]
Общее количество теплоты \( Q \):
Складываем количества теплоты для каждого этапа: \[ Q = Q_1 + Q_2 \] \[ Q = 65550 \, \text{Дж} + 450000 \, \text{Дж} = 515550 \, \text{Дж} \]
Таким образом, общее затраченное количество теплоты для получения пара составляет 515550 Дж.
