Question

СРОЧНО ОТДАМ ВСЕ БАЛЛЫ!!!3 ЗАДАЧИ: Сколько необходимо сжечь спирта, чтобы 2 кг льда, взятого при - 3С, расплавить и 1,2 кг полученной воды превратить в пар? КПД спиртовки 40% * Какое количество теплоты потребуется, чтобы расплавить 100 г льда, взятого при температуре -6 С, а затем полученную воду нагреть до 20 с? * В бак, содержащий воду массой 10 кг при температуре 20С, бросили кусок железа массой 2,1 кг, нагретый до температуры 500С. При этом некоторое количество воды превратилось в пар. Конечная температура, установившаяся в баке, равна 26С. Определите массу воды, обратившуюся в пар. (написать используемые формулы, ответ. ) *

Answer 1

Ответ:нагревание льда 2 кг

Q1=c1m1*dT=2100*2*(0-(-5))=21 кДж

плавление льда 2 кг

Q2=λm1 =330 кДж/кг * 2 кг = 660 кДж

нагревание воды 1 кг

Q3 = c2m2*dT =4200*1*(100-0)=420 кДж

испарение воды 1 кг

Q4= Lm2 =2260 кДж\кг * 1 кг = 2260 кДж

полезная энергия Q=Q1+Q2+Q3+Q4=21+660+420+2260 =3361 кДж

КПД спиртовки 40% (0.4)

полная энергия при сгорании W=Q/КПД =3361/0.4 =8402,5 кДж=8402,5 *10^3 Дж

масса спирта m=W/q =8402,5 *10^3 / (2.7*10^7)=0.3112 кг=311.2 г

ОТВЕТ 0.3112 кг=311.2 г

Q=c льда mt+Lm+с воды mt Q= 2100*0.1*5 + 3,3*10^5 *0.1 + 4200*0.1*20 = 1050 +33000+8400=42 450 Дж

Q1=c1*m1*Δt1=460*2*(500-24)=437 920 Дж

Теперь посмотрим какое количество теплоты забрала вся вода для нагревания до 24 градусов:

Q2=c2*m2*Δt2=4200*10*(24-20)=168 000Дж

ΔQ=437 920-168 000=269 920 Дж - теплота, ушедшая на нагревание некоторой воды до 100 градусов и испарения:

Q3=c2*m3*Δt3+L2*m3

m3=Q3/(c2*Δt3+L2)=269 920/(4200*(100-24)+2 300 000)=0.103 кг или 103 г

Ответ: испарилось 103 г воды

Answer 2

Давайте рассмотрим каждую задачу по очереди:

1. Сколько необходимо сжечь спирта?

   Для расплавления 2 кг льда при -3°C и превращения 1,2 кг полученной воды в пар, мы должны учесть изменение температуры льда, плавление льда, нагрев воды до кипения и образование пара.

   Первый этап: Расплавление льда. Q1 = m1 * Lf, где m1 = 2 кг (масса льда), Lf = 334 кДж/кг (удельная теплота плавления льда).

   Второй этап: Нагрев воды до кипения. Q2 = m2 * c * ΔT, где m2 = 2 кг (масса воды), c = 4,186 кДж/кг°C (удельная теплоемкость воды), ΔT = 0°C - (-3°C) = 3°C.

   Третий этап: Образование пара. Q3 = m3 * Lv, где m3 = 1,2 кг (масса воды, превращенной в пар), Lv = 2260 кДж/кг (удельная теплота парообразования).

   Теперь сложим все теплоты: Q = Q1 + Q2 + Q3 Q = (2 кг * 334 кДж/кг) + (2 кг * 4,186 кДж/кг°C * 3°C) + (1,2 кг * 2260 кДж/кг) Q = 668 кДж + 25,116 кДж + 2712 кДж Q = 27,496 кДж

   КПД спиртовки составляет 40%, поэтому: Q_поданная = Q / КПД Q_поданная = 27,496 кДж / 0,4 Q_поданная = 68,74 кДж

   Следовательно, необходимо сжечь 68,74 кДж спирта.

2. Какое количество теплоты потребуется для расплавления 100 г льда и нагрева полученной воды до 20°C?

   Первый этап: Расплавление льда. Q1 = m1 * Lf, где m1 = 0,1 кг (масса льда), Lf = 334 кДж/кг (удельная теплота плавления льда).

   Второй этап: Нагрев воды до 20°C. Q2 = m2 * c * ΔT, где m2 = 0,1 кг (масса воды), c = 4,186 кДж/кг°C (удельная теплоемкость воды), ΔT = 20°C - (-6°C) = 26°C.

   Теперь сложим обе теплоты: Q = Q1 + Q2 Q = (0,1 кг * 334 кДж/кг) + (0,1 кг * 4,186 кДж/кг°C * 26°C) Q = 33,4 кДж + 1086,36 кДж Q = 1119,76 кДж

   Таким образом, потребуется 1119,76 кДж теплоты.

3. Определение массы воды, превратившейся в пар.

   Для определения массы воды, превратившейся в пар, можно использовать закон сохранения энергии. Весь выделенный теплотой от железного куска тепловой энергии Q должен использоваться на нагрев воды и превращение ее в пар.

   Q = m_water * c * ΔT + m_water * Lv, где m_water - масса воды, которая превратилась в пар (что нам нужно найти), c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры, Lv - удельная теплота парообразования.

   ΔT = 26°C - 20°C = 6°C

   Теперь можно выразить m_water: m_water = Q / (c * ΔT + Lv)

   Подставим известные значения: m_water = 68,74 кДж / (4,186 кДж/кг°C * 6°C + 2260 кДж/кг) m_water ≈ 0,0092 кг

   Таким образом, масса воды, превратившейся в пар, составляет около 9,2 г.