Question

Сколько водяного пара надо впустить в кастрюлю, чтобы нагреть 3л воды от 20 градусов по Цельсию до 60 градусов по Цельсию ?

Answer 1

Δt=60-20=40 С

c=4200 Дж/кг*С

V=0.003 м³

ρ=1000  кг/м³

r=2250000 Дж/кг

m₂-?

Q₁=Q₂

cm₁Δt=rm₂

cρVΔt=rm₂

m₂=cρVΔt/r

m₂=(1000×0.003×40×4200)÷2250000=0.224 кг

ответ:  0.224 кг

Answer 2

Для решения этой задачи нам необходимо использовать уравнение теплопроводности:

Q = m * c * ΔT,

где: Q - количество тепла, переданное воде (в джоулях), m - масса воды (в килограммах), c - удельная теплоемкость воды (приблизительно 4.186 Дж/град Цельсия), ΔT - изменение температуры воды (в градусах Цельсия).

Переведем 3 литра воды в массу, используя плотность воды, которая приблизительно равна 1 кг/литр:

масса воды (m) = объем воды (V) * плотность воды (ρ) масса воды (m) = 3 л * 1 кг/литр = 3 кг

Теперь найдем изменение температуры:

ΔT = конечная температура - начальная температура ΔT = 60 °C - 20 °C = 40 °C

Теперь можем найти количество тепла (Q), которое нужно передать воде:

Q = 3 кг * 4.186 Дж/град Цельсия * 40 °C Q = 502,32 кДж

Теперь нам нужно найти количество водяного пара, которое нужно впустить в кастрюлю, чтобы получить это количество тепла.

Теплота парообразования (L) для воды при атмосферном давлении составляет около 2260 кДж/кг. Это означает, что 1 кг водяного пара содержит 2260 кДж тепла.

Количество водяного пара (m_пара) можно найти, разделив общее количество тепла (Q) на теплоту парообразования (L):

m_пара = Q / L m_пара = 502,32 кДж / 2260 кДж/кг m_пара ≈ 0,222 кг

Таким образом, чтобы нагреть 3 литра воды от 20 °C до 60 °C, вам нужно впустить примерно 0,222 кг водяного пара.