Question

1. Какое количество теплоты потребуется для плавления 1 кг железа взятого при температуре 20 °С 2. Какое количество теплоты надо затратить, чтобы 2кг воды при температуре 40°С обратить в пар при температуре 100°С

Answer 1

1.
Дано:                              Решение:
m = 1 кг.                         Q = 460 x 1 x 1519 = 698 740 Дж
t1 = 20 C                        Q = 1 x 270 000 = 270 000 Дж
t2 = 1539 C
C = 460 C
L = 270000 Дж / кг              Ответ: 968 740 Дж
2.
Дано:                                      Решение:  Q = 4200 x 2 x 60 = 504000 Дж
m = 2 кг                                  Q = 2 x 2300000 = 4600000 Дж
t1 = 40 C
t2 = 100 C
C = 4200 Дж / кг
L = 2 300 000 Дж / кг                 Ответ: 5 104 000 Дж

Answer 2

1. Для расчета количества теплоты, необходимого для плавления 1 кг железа при температуре 20 °C, мы можем использовать формулу для фазового перехода (плавления):

   Q = m * L,

   где: Q - количество теплоты (Дж), m - масса вещества (кг), L - удельная теплота плавления (Дж/кг).

   Удельная теплота плавления для железа составляет примерно 270 кДж/кг.

   Таким образом, для 1 кг железа:

   Q = 1 кг * 270 кДж/кг = 270 кДж.

2. Для перевода 2 кг воды при температуре 40 °C в пар при температуре 100 °C, нам нужно учесть два этапа: нагрев воды до кипения и испарение.

   А. Для нагрева воды:

   Q1 = m * c * ΔT,

   где: Q1 - количество теплоты для нагрева (Дж), m - масса воды (кг), c - удельная теплоемкость воды (4186 Дж/(кг·°C)), ΔT - изменение температуры (°C).

   ΔT = 100 °C - 40 °C = 60 °C.

   Q1 = 2 кг * 4186 Дж/(кг·°C) * 60 °C = 502,320 Дж.

   Б. Для испарения воды:

   Q2 = m * L_v,

   где: Q2 - количество теплоты для испарения (Дж), L_v - удельная теплота испарения воды (2,257 МДж/кг).

   Q2 = 2 кг * 2,257 МДж/кг = 4,514 МДж.

Итак, общее количество теплоты, которое надо затратить, чтобы 2 кг воды при температуре 40 °C превратить в пар при температуре 100 °C:

Q_общ = Q1 + Q2 = 502,320 Дж + 4,514 МДж = 4,516,320 Дж.

Обратите внимание, что 1 МДж = 1 000 000 Дж.