Найди затраченное количество теплоты для получения пара при температуре кипения из жидкости массой 350 г. Температура жидкости - 21°С. Справочные данные: температура кипения…
Найди затраченное количество теплоты для получения пара при температуре кипения из жидкости массой 350 г. Температура жидкости - 21°С. Справочные данные: температура кипения жидкости - 78° С, удельная теплоёмкость жидкости - 2400 Дж/(кг· °С), удельная теплота парообразования жидкости - 9,0. 105 Дж/кг. (Ответ округли до десятых.)
Чтобы найти затраченное количество теплоты для получения пара при температуре кипения из жидкости, нужно учесть несколько этапов:
- Нагревание жидкости до температуры кипения.
- Парообразование жидкость при температуре кипения.
Давай рассмотрим эти этапы по порядку:
Данные задачи:
- Масса жидкости \( m = 350 \, \text{г} = 0.350 \, \text{кг} \) (переведем в килограммы).
- Начальная температура жидкости \( T_1 = 21^\circ C \).
- Температура кипения \( T_2 = 78^\circ C \).
- Удельная теплоемкость жидкости \( c = 2400 \, \text{Дж/(кг \cdot °C)} \).
- Удельная теплота парообразования \( L = 9,0 \cdot 10^5 \, \text{Дж/кг} \).
1. Нагревание жидкости до температуры кипения
Для первого этапа используем формулу для вычисления количества теплоты, необходимого для нагрева жидкости:
\[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T \]
где \( \Delta T = T_2 - T_1 \) — изменение температуры.
Сначала найдем \( \Delta T \):
\[ \Delta T = 78^\circ C - 21^\circ C = 57^\circ C \]
Подставим значения в формулу:
\[ Q_1 = 0.350 \, \text{кг} \cdot 2400 \, \text{Дж/(кг \cdot °C)} \cdot 57^\circ C \]
Теперь сделаем вычисления:
\[ Q_1 = 0.350 \cdot 2400 \cdot 57 = 0.350 \cdot 136800 = 47880 \, \text{Дж} \]
2. Парообразование жидкости при температуре кипения
Теперь найдем количество теплоты, которая необходима для парообразования:
\[ Q_2 = m \cdot L \]
Подставим значения:
\[ Q_2 = 0.350 \, \text{кг} \cdot 9,0 \cdot 10^5 \, \text{Дж/кг} \]
Снова вычислим:
\[ Q_2 = 0.350 \cdot 900000 = 315000 \, \text{Дж} \]
Общее затраченное количество теплоты
Теперь сложим оба найденных количества теплоты:
\[ Q_{\text{total}} = Q_1 + Q_2 \]
Подставим данные:
\[ Q_{\text{total}} = 47880 \, \text{Дж} + 315000 \, \text{Дж} = 362880 \, \text{Дж} \]
Приблизим ответ до десятых:
Ответ: \( Q_{\text{total}} \approx 362880.0 \, \text{Дж} \)
Таким образом, затраченное количество теплоты для получения пара из 350 г жидкости при температуре кипения составляет 362880.0 Дж.
