Определи затраченное количество теплоты для получения пара при температуре кипения из жидкости массой 400 г. Температура жидкости - 34° С. Справочные данные: температура кипения…

Давайте подробно решим заданную задачу.

Дано:

• Масса жидкости, \(m = 400\,\text{г} = 0,4\,\text{кг}\)
• Начальная температура, \(T_1 = 34^\circ C\)
• Температура кипения, \(T_{кип} = 100^\circ C\)
• Удельная теплоёмкость жидкости, \(c = 4200\,\text{Дж/(кг} \cdot ^\circ C)}\)
• Удельная теплота парообразования, \(L = 2,3 \times 10^6\,\text{Дж/кг}\)

Что нужно найти: затраченное количество теплоты \(Q\), чтобы нагреть жидкость от 34°C до 100°C и превратить её в пар.

Шаг 1: Рассчитаем тепло, необходимое для нагрева жидкости до температуры кипения

Выражение: \[ Q_1 = m \times c \times (T_{кип} - T_1) \]

Подставляем значения: \[ Q_1 = 0,4\,\text{кг} \times 4200\,\text{Дж/(кг} \cdot ^\circ C)} \times (100 - 34)^\circ C \] \[ Q_1 = 0,4 \times 4200 \times 66 \]

Вычислим: \[ Q_1 = 0,4 \times 4200 \times 66 = 0,4 \times 277200 = 110880\,\text{Дж} \]

Шаг 2: Рассчитаем тепло, необходимое для парообразования

Это тепло нужно для превращения всей жидкости в пар: \[ Q_2 = m \times L \]

Подставляем: \[ Q_2 = 0,4 \times 2,3 \times 10^6 = 0,4 \times 2,300,000 = 920,000\,\text{Дж} \]

Шаг 3: Общая затраченная теплота

Общая теплота: \[ Q_{итого} = Q_1 + Q_2 \] \[ Q_{итого} = 110880 + 920000 = 1\,030\,880\,\text{Дж} \]

Округлим до десятых: \[ Q \approx 1\,030\,880\,\text{Дж} \]

Ответ:

Затраченное количество теплоты для получения пара из 400 г жидкости при указанных условиях составляет примерно 1 030 880 Дж (округлено до десятых).