Определи затраченное количество теплоты для получения пара при температуре кипения из жидкости массой 500 г. Температура жидкости - 29°C. Справочные данные: температура кипения…

Для решения задачи, давайте пошагово определим, сколько теплоты требуется для превращения 500 г жидкости в пар. Ваша задача состоит из двух этапов:

1. Подогрев жидкости до температуры кипения.
2. Парация жидкости при температуре кипения.

Шаг 1: Подогрев жидкости до температуры кипения

Для начала нужно подогреть воду от её начальной температуры 29°C до температуры кипения 100°C. Для этого будем использовать формулу для вычисления тепла, которое необходимо для нагрева:

\[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T \]

где:

• \( Q_1 \) — количество теплоты (в Дж),
• \( m \) — масса жидкости (в кг),
• \( c \) — удельная теплоёмкость жидкости (в Дж/(кг•°C)),
• \( \Delta T \) — изменение температуры (в °C).

Давайте подставим данные:

• \( m = 500 \text{ г} = 0.5 \text{ кг} \)
• \( c = 4200 \text{ Дж/(кг•°C)} \)
• \( \Delta T = 100°C - 29°C = 71°C \)

Теперь подставим значения в формулу:

\[ Q_1 = 0.5 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/(кг•°C)} \cdot 71 \, °C = 0.5 \cdot 4200 \cdot 71 \]

Сначала вычислим:

\[ 0.5 \cdot 4200 = 2100 \]

Теперь умножим на 71:

\[ 2100 \cdot 71 = 149100 \, \text{Дж} \]

Таким образом, количество теплоты, необходимое для нагрева жидкости, составляет:

\[ Q_1 = 149100 \, \text{Дж} \]

Шаг 2: Парация жидкости при температуре кипения

Теперь нам нужно рассчитать количество теплоты, необходимое для превращения жидкости в пар при температуре 100°C. Для этого используем формулу:

\[ Q_2 = m \cdot L \]

где:

• \( Q_2 \) — количество теплоты (в Дж),
• \( L \) — удельная теплота парообразования (в Дж/кг).

Подставим наши данные:

• \( L = 2.3 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} \)

Теперь подставим обратно в формулу:

\[ Q_2 = 0.5 \, \text{кг} \cdot 2.3 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} = 0.5 \cdot 2.3 \times 10^6 \]

Выполним расчёт:

\[ 0.5 \cdot 2.3 \times 10^6 = 1.15 \times 10^6 = 1150000 \, \text{Дж} \]

Общий расчёт

Теперь сложим оба значения, чтобы получить общее количество теплоты:

\[ Q_{total} = Q_1 + Q_2 \]

Подставим значения:

\[ Q_{total} = 149100 \, \text{Дж} + 1150000 \, \text{Дж} = 1299100 \, \text{Дж} \]

Окончательный ответ

Округляя до десятых, итоговое количество теплоты для получения пара составляет:

\[ Q_{total} \approx 1299100.0 \, \text{Дж} \]

Таким образом, для получения пара из 500 г жидкости при температуре кипения требуется приблизительно 1299100.0 Дж теплоты.