Для нахождения затраченного количества теплоты для получения пара из жидкости, следует рассмотреть несколько этапов:
- Нагрев жидкости от начальной температуры до температуры кипения.
- Парообразование при температуре кипения.
Данные:
- Масса жидкости ( m = 500 , \text{г} = 0.5 , \text{кг} )
- Начальная температура ( t_1 = -39^\circ \text{C} )
- Температура кипения ( t_2 = 78^\circ \text{C} )
- Удельная теплоёмкость жидкости ( c = 2400 , \text{Дж/(кг • °C)} )
- Удельная теплота парообразования ( L = 9,0 \times 10^5 , \text{Дж/кг} )
Шаг 1: Нагрев жидкости
Количество теплоты, необходимое для нагрева жидкости от ( t_1 ) до ( t_2 ):
[
Q_1 = m \cdot c \cdot (t_2 - t_1)
]
Подставим значения:
[
Q_1 = 0.5 , \text{кг} \cdot 2400 , \text{Дж/(кг • °C)} \cdot (78 - (-39)) , \text{°C}
]
[
Q_1 = 0.5 \cdot 2400 \cdot (78 + 39)
]
[
Q_1 = 0.5 \cdot 2400 \cdot 117
]
[
Q_1 = 0.5 \cdot 2400 \cdot 117 = 141600 , \text{Дж}
]
Шаг 2: Парообразование
Количество теплоты, необходимое для парообразования:
[
Q_2 = m \cdot L
]
[
Q_2 = 0.5 , \text{кг} \cdot 9,0 \times 10^5 , \text{Дж/кг}
]
[
Q_2 = 0.5 \cdot 9,0 \times 10^5 = 4,5 \times 10^5 , \text{Дж} = 450000 , \text{Дж}
]
Общее количество теплоты
Общее количество теплоты ( Q ), необходимое для нагрева и парообразования:
[
Q = Q_1 + Q_2
]
[
Q = 141600 , \text{Дж} + 450000 , \text{Дж} = 591600 , \text{Дж}
]
Округлим до десятых:
[
Q \approx 591600.0 , \text{Дж}
]
Таким образом, затраченное количество теплоты для получения пара при температуре кипения из жидкости составляет 591600.0 Дж.
