Question

Помогите, пожалуйста! Буду благодарна! Какой количество теплоты необходимо для того, чтобы полностью превратить в пар воду массой 5 кг с начальной температурой 30 градусов С ? Удельная теплоемкость воды С = 4200 Дж/ кг *К. Удельная теплота парообразования воды r = 2,3 МДж/ кг. Ответ дайте в кДж.

Answer 1

Ответ: 12970 кДж.

Объяснение:

Пусть T1=30°C - начальная температура воды, m=5 кг - её масса.

1) Сначала воду нужно нагреть до температуры кипения, то есть до Т2=100°С.  Для этого нужно затратить энергию Q1=c*m*(T2-T1)=4200*5*(100-30)=1470000 Дж=1470 кДж.

2) Затем нужно превратить кипящую воду в пар. Для этого нужно затратить энергию Q2=r*m=2,3*5=11,5 мДж=11500 кДж.

Таким образом, всего необходимо количество теплоты Q=Q1+Q2=12970 кДж.

Answer 2

Для расчета количества теплоты, необходимого для полного превращения воды массой 5 кг при начальной температуре 30 градусов Цельсия в пар, мы должны учесть два этапа: нагревание воды до точки кипения и последующее испарение.

1. Рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагревания воды до точки кипения:

Q1 = масса × удельная_теплоемкость × изменение_температуры

где Q1 - количество теплоты для нагревания до точки кипения, масса = 5 кг, удельная_теплоемкость = 4200 Дж/кг * К, изменение_температуры = конечная_температура - начальная_температура.

Поскольку начальная температура воды составляет 30 градусов С, а точка кипения воды равна 100 градусам С, изменение температуры равно 100 - 30 = 70 градусам С.

Q1 = 5 кг × 4200 Дж/кг * К × 70 K

2. Теперь рассчитаем количество теплоты, необходимое для испарения воды:

Q2 = масса × удельная_теплота_парообразования

где Q2 - количество теплоты для испарения, масса = 5 кг, удельная_теплота_парообразования = 2,3 МДж/кг = 2,3 × 10^6 Дж/кг.

Теперь мы можем приступить к вычислениям:

Q1 = 5 кг × 4200 Дж/кг * К × 70 K = 1,47 × 10^6 Дж Q2 = 5 кг × 2,3 × 10^6 Дж/кг = 1,15 × 10^7 Дж

Общее количество теплоты, необходимое для полного превращения воды массой 5 кг при начальной температуре 30 градусов С в пар, составляет:

Q_total = Q1 + Q2 = 1,47 × 10^6 Дж + 1,15 × 10^7 Дж = 1,29 × 10^7 Дж

Для предоставления ответа в кДж, необходимо разделить полученное значение на 1000:

Q_total_kJ = Q_total / 1000 = 1,29 × 10^7 Дж / 1000 = 12900 кДж

Таким образом, количество теплоты, необходимое для полного превращения воды массой 5 кг с начальной температурой 30 градусов С в пар, составляет 12900 кДж.