Question

1.Какое количество теплоты необходимо для превращения в пар 500 г воды, взятой при температуре 40°С? Температура кипения воды равна 100°С. Удельная теплоёмкость воды равна 4,2 кДж/кг °С, удельная теплота парообразования воды 2300 кДж/кг. Начертить графики тепловых процессов и назвать процессы.

Answer 1

I - нагревание до температуры кипения (100°С)

II-парообразование

m=0.5 кг

tн=40°С

t=100°C

c=4200 Дж/кг°C

L=23*10^5 Дж/кг

Q-?

Q=Qв+Qп

Qв=cmΔt

Δt=t-tн

Δt=60°C

Qп=Lm

Q=cmΔt+Lm

Q=4200*0.5*60+23*10^5*0.5

Q=126*10³+115*10³

Q=241*10³ Дж

Answer 2

Для расчета количества теплоты, необходимого для превращения 500 г воды при 40°C в пар при 100°C, мы можем разделить процесс на два этапа: нагрев воды до температуры кипения и затем ее испарение.

1. Нагрев воды до температуры кипения: Масса воды, m = 500 г = 0,5 кг Удельная теплоёмкость воды, c = 4,2 кДж/кг°C Начальная температура, T1 = 40°C Конечная температура, T2 = 100°C

Количество теплоты для нагрева воды можно рассчитать по формуле: $Q_1 = mc(T2 - T1)$

2. Испарение воды: Удельная теплота парообразования, L = 2300 кДж/кг

Количество теплоты для испарения воды можно рассчитать по формуле: $Q_2 = mL$

Теперь суммируем оба количества теплоты, чтобы получить общее количество теплоты: $Q_{\text{total}} = Q_1 + Q_2$

Подставим значения и рассчитаем:

1. $Q_1 = 0,5 \, \text{кг} \times 4,2 \, \text{кДж/кг°C} \times (100 - 40) \, \text{°C}$

2. $Q_2 = 0,5 \, \text{кг} \times 2300 \, \text{кДж/кг}$

3. $Q_{\text{total}} = Q_1 + Q_2$

Теперь построим графики тепловых процессов:

• График 1: Нагрев воды до температуры кипения (из 40°C до 100°C)

• График 2: Испарение воды при температуре кипения (100°C)

• График 3: Совокупный процесс (нагрев и испарение)