Question

Кипятильник мощностью 0.5 кВт выключили через 5.25 минут после того, как нагреваемая жидкость закипела. За это время масса жидкости в сосуде уменьшилась на 200 г. Какова удельная теплота парообразования жидкости? Потери тепла не учитывайте.

Answer 1

За время t=5,25 мин=5 мин 15 с=315 с кипятильник сообщил жидкости количество теплоты Q=P*t=500*315=157500 Дж, где P=0,5 кВт=500 Вт - мощность кипятильника. Если не учитывать потери тепла, то всё это количество теплоты пошло на парообразование, т.е. Q=λ*m, где λ - удельная теплота парообразования жидкости, m=200 г=0,2 кг - масса образовавшегося пара. Отсюда λ=Q/m=157500/0,2=787500 Дж/кг=787,5 кДж/кг. Ответ: 787,5 кДж/кг.

Answer 2

Для определения удельной теплоты парообразования жидкости, нам необходимо использовать уравнение для теплового баланса, которое выглядит следующим образом:

Q = m * L,

где: Q - количество теплоты, поглощенное жидкостью при её парообразовании (в джоулях или калориях). m - масса жидкости, испарившейся (в килограммах). L - удельная теплота парообразования жидкости (в джоулях на килограмм или калориях на грамм).

Первым делом, найдем массу жидкости, которая испарилась. Масса уменьшилась на 200 г, что составляет 0.2 кг (1 кг = 1000 г).

Теперь рассчитаем количество теплоты, которое было поглощено жидкостью при её парообразовании. Это можно сделать, зная мощность кипятильника (P) и время его работы (t). Энергия, выделившаяся нагревателем, полностью ушла на парообразование жидкости:

Q = P * t,

где: P - мощность кипятильника (в ваттах или киловаттах). t - время работы кипятильника (в секундах или минутах).

Переведем время работы кипятильника в секунды:

t = 5.25 минут * 60 секунд/минута ≈ 315 секунд.

Теперь рассчитаем количество теплоты:

Q = 0.5 кВт * 315 секунд ≈ 157.5 кДж (килоджоулей).

Теперь у нас есть значение Q в джоулях. Переведем его в джоули:

1 кДж = 1000 Дж, поэтому 157.5 кДж = 157500 Дж.

Теперь, зная, что m = 0.2 кг и Q = 157500 Дж, можем найти удельную теплоту парообразования (L):

Q = m * L, L = Q / m, L = 157500 Дж / 0.2 кг, L ≈ 787500 Дж/кг.

Таким образом, удельная теплота парообразования жидкости составляет около 787500 Дж/кг (или 787.5 кДж/кг).