Question

В Санкт-Петербурге летом поверхность площадью 1 м2 поглощает за 1 ч солнечную энергию, рав- ную 1500 кДж, из которой 60% расходуется на испаре- ние. Сколько воды при температуре 20 °С испарится за счёт этой энергии?

Answer 1

Ответ:

m = 0,34 кг

Объяснение:

дано:

Q(общее) = 1500 кДж = 1500 × 10^3 Дж

60% - на испарение

t1 = 20 C

вода:

c = 4200 Дж / (кг × C)

L = 2,3 × 10^6 Дж / кг

найти:

m(воды)

решение:

Q(испарение) = L × m

Q(нагревание) = c × m × (t2 - t1),

t2 = 100 C - температура кипения воды

Q = Q(испарение) + Q(нагревание)

Q = L × m + c × m × (t2 - t1)

Q = m × (L + c × (t2 - t1))

m = Q / (L + c × (t2 - t1))

Q = Q(общее) × 0,6

m = (Q(общее) × 0,6) / (L + c × (t2 - t1))

подставим значения:

m = (1500 × 10^3 × 0,6) / (2,3 × 10^6 + 4200 × (100 - 20)) = (900 × 10^3) / (2,3 × 10^6 + 3,36 × 10^5) = (0,9 × 10^6) / (2,636 × 10^6) = 0,34 кг

Answer 2

Для расчета количества испарившейся воды мы можем использовать уравнение теплового баланса:

Q = mL,

где: Q - количество теплоты, поглощенной поверхностью (в данном случае 1500 кДж), m - масса испарившейся воды, L - удельная теплота испарения воды (при данной температуре).

Удельная теплота испарения воды при температуре 20°C составляет около 2.45 МДж/кг (или 2450 кДж/кг).

Сначала найдем количество теплоты, которое используется на испарение воды:

Q_исп = 0.60 * 1500 кДж = 900 кДж.

Теперь можем найти массу испарившейся воды:

m = Q_исп / L = 900 кДж / 2450 кДж/кг ≈ 0.367 кг.

Итак, при данной энергии 1500 кДж, около 0.367 кг (или 367 г) воды при температуре 20°C испарится за счет этой энергии.