Question

ДАЮ 40 БАЛОВ, СРООЧНОО какое количество энергии необходимо для превращения в пар воды массой 5 кг взятой при температуре 10° С

Answer 1

Ответ:

Q = Q1 + Q2

Q1 - количество теплоты необходимого для нагревания от 20 до 100 градусов

Q2 - количество теплоты необходимого для испарения воды находящейся при 100 градусах

Q1 = cmΔT

Q2 = λm

m масса воды

c - удельная теплоемкость воды

λ - удельная теплота парообразования воды

ΔT - интервал температур нагревания

По таблицам с = 4190 Дж/ кг К λ = 22,6 ×10^5 Дж/кг

Q = cmΔT + λm = 5×(4190×80 + 22,6×10^5) = 13×10^6 = 13 MДж

Answer 2

Для определения количества энергии, необходимой для превращения воды массой 5 кг при температуре 10 °C в пар, мы можем использовать уравнение теплового баланса. Процесс превращения воды в пар происходит в два этапа: нагревание воды до точки кипения, а затем испарение.

1. Нагревание воды: Сначала мы должны нагреть воду от начальной температуры (10 °C) до точки кипения (100 °C). Для этого используем уравнение:

\[ Q_1 = m \cdot C \cdot \Delta T_1 \]

где: - \( Q_1 \) - количество теплоты, необходимое для нагревания, - \( m \) - масса воды, - \( C \) - удельная теплоёмкость воды, - \( \Delta T_1 \) - изменение температуры.

Удельная теплоёмкость воды \( C \) около 4,186 Дж/(г°C).

\[ Q_1 = 5000 \, \text{г} \cdot 4,186 \, \text{Дж/(г°C)} \cdot (100°C - 10°C) \]

2. Испарение воды: Затем мы рассчитываем количество теплоты, необходимое для испарения воды:

\[ Q_2 = m \cdot L \]

где: - \( Q_2 \) - количество теплоты, необходимое для испарения, - \( L \) - удельная теплота испарения для воды (при стандартных условиях около 2260 Дж/г).

\[ Q_2 = 5000 \, \text{г} \cdot 2260 \, \text{Дж/г} \]

3. Общее количество теплоты: Суммируем \( Q_1 \) и \( Q_2 \) для получения общего количества теплоты:

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

После подстановки всех значений, мы получим общее количество энергии, необходимое для превращения воды массой 5 кг при температуре 10 °C в пар.

В этом расчете не учитываются потери энергии на окружающую среду, так что реальное количество энергии может быть немного больше.