Question

Дайте ответ пж срочно надо Нагретый до 900 ℃ кусок стали положили в воду объемом 1 л при температре 20 ℃. Найдите массу стали, если известно, что до наступления теплового равновесия 10% воды успело прертится в пар.

Answer 1

Ответ: 6,59кг

Объяснение:

Дано:

t1=900°С

t=100°C

t2=20°С

V=1л=0,001м³

ρ=1000кг/м³

V1=0,1V

с1=500Дж/кг°С

с2=4200Дж/кг°С

L=2,3*10⁶Дж/кг

---------------------

m-?

Теплота, принятая водой равна теплоте, отданной сталью:

Qпр=Qотд

Принятая теплота пошла на нагрев воды от 20 до 100°С и испарение воды 10% от объема.

Qпр=Q1+Q2

Q1=c2*V*ρ*(t-t2), где:

с1-удельная телпоемкость воды:

V-объем воды;

ρ-плотность воды;

t2 и t-cоответственно начальная и конечная температура воды

Q2=LρV, где:

L-удельная теплота парообразования воды;

V-объем воды;

ρ-плотность воды

Qпр=c2*V*ρ*(t-t1)+LρV=4200*0,001*1000*(100-20)+2,3*10⁶*0,001*1000=2636000Дж

Qотд=с1*m*(t1-t), где:

с1-удельная теплоемкость стали;

m-масса стали;

t1 и t-соответственно начальная и конечная температура стали

Отсюда:

m=Q/(c(t1-t))=2636000/(500*(900-100))=6,59кг

Answer 2

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон сохранения энергии. Энергия, выделившаяся у нагретой стали, равна энергии, поглощенной водой для нагрева до кипения и превращения в пар.

Давайте посчитаем каждую часть этого процесса.

1. Нагрев стали: Мы можем использовать уравнение теплопроводности: Q1 = m1 * c1 * ΔT1, где Q1 - тепловая энергия, м1 - масса стали, c1 - удельная теплоемкость стали, ΔT1 - изменение температуры стали.

Мы знаем, что температура стали изменилась на 900 ℃ - 20 ℃ = 880 ℃. Удельная теплоемкость стали (c1) примерно равна 0,46 Дж/г * ℃ (джоулей в граммах и градусах Цельсия).

Таким образом, Q1 = m1 * 0,46 * 880.

2. Нагрев и испарение воды: Мы можем использовать уравнение теплопроводности: Q2 = m2 * c2 * ΔT2 + mL, где Q2 - тепловая энергия, m2 - масса воды, c2 - удельная теплоемкость воды, ΔT2 - изменение температуры воды, mL - теплота парообразования.

Мы знаем, что температура воды изменилась на 100 ℃ (от 20 ℃ до 100 ℃). Удельная теплоемкость воды (c2) примерно равна 4,18 Дж/г * ℃.

Таким образом, Q2 = m2 * 4,18 * 100 + m2 * mL.

3. Масса превратившейся в пар воды: Мы знаем, что 10% воды превратилось в пар, поэтому масса пара равна 0,1 * m2.

Теперь мы можем записать уравнение для сохранения энергии: Q1 = Q2.

m1 * 0,46 * 880 = m2 * 4,18 * 100 + m2 * mL.

Также у нас есть уравнение для массы пара: 0,1 * m2 = mL.

Мы можем использовать это уравнение для выражения mL: mL = 0,1 * m2.

Теперь мы можем подставить это выражение обратно в уравнение сохранения энергии и решить его относительно m1 и m2:

m1 * 0,46 * 880