Question

ДАЮ 50 БАЛЛОВ!!! У калориметр, в якому містилося 460 г води, впустили 10,5 г водяної пари за температури кипіння. Якою була початкова температура води в калориметрі, якщо вся пара сконденсувалася і теплова рівновага настала за температури 100оС? Теплообмін з калориметром не враховувати. Питома теплота пароутворення води дорівнює 2300 кДж/кг, питома теплоємність води становить 4200 Дж/(кг*оС). Відповідь подайте в градусах

Answer 1

Объяснение:

100+4200:2300×10,5+460=2100

Answer 2

Для розв'язання цієї задачі використаємо закон збереження енергії:

Маса води в калориметрі (m1) = 460 г = 0,46 кг Маса водяної пари (m2) = 10,5 г = 0,0105 кг Теплообмін з калориметром не враховується, тому тепло, витрачене на нагрівання пари до температури кипіння, буде витрачене на нагрівання води в калориметрі після конденсації пари.

Спочатку розрахуємо кількість тепла, яку необхідно надати парі, щоб перейти з початкової температури (T0) до температури кипіння (100°C):

Q1 = m2 * c_vaporization Q1 = 0.0105 кг * 2300 кДж/кг = 24.15 кДж

Де c_vaporization - це питома теплота пароутворення.

Ця кількість тепла потім передається воді в калориметрі, щоб нагріти її до температури кипіння (100°C). Давайте позначимо цю температуру як T1. Використовуючи теплообмін:

Q2 = m1 * c_water * (T1 - T0)

де c_water - це питома теплоємність води, T0 - початкова температура води.

Ми знаємо, що Q1 = Q2 (закон збереження енергії), отже:

24.15 кДж = 0.46 кг * 4200 Дж/(кг*°C) * (100°C - T0)

Тепер розв'яжемо рівняння для T0:

24.15 кДж = 1932 кДж * (100°C - T0)

(100°C - T0) = 24.15 кДж / 1932 кДж = 0.0125

T0 = 100°C - 0.0125 * 100°C = 100°C - 1.25°C = 98.75°C

Отже, початкова температура води в калориметрі була приблизно 98.75°C.