Question

1. Какое количество энергии требуется для обращения воды массой 150г в пар при температуре 100 градусов цельсия? 2. Какое количество энергии нужно затратить , чтобы воду массой 5 кг, взятую при температуре 0 градусов цельсия, довести до кипения и испарить её?

Answer 1

1) Чтобы испарить 1кг воды при температуре 100 градусов нужно 
затратить энергию 2260 кДж или 2260 (кВт-сек) при этом давление будет 
101300 Па вот и считайте

Answer 2

Для решения этих задач мы можем использовать уравнение для расчета тепловой энергии (Q), которая требуется для изменения температуры вещества или его фазового перехода. Уравнение выглядит следующим образом:

Q = m * c * ΔT

где:

• Q - тепловая энергия (джоулей)
• m - масса вещества (килограммы)
• c - удельная теплоемкость (джоули/градус Цельсия/грамм)
• ΔT - изменение температуры (градусы Цельсия)

Давайте начнем с первой задачи:

1. Какое количество энергии требуется для обращения воды массой 150 грамм в пар при температуре 100 градусов Цельсия?

Для фазового перехода из жидкости в пар (при постоянной температуре) нам потребуется использовать удельную теплоту парообразования (L):

Q = m * L

Удельная теплота парообразования для воды при 100 градусах Цельсия составляет около 2260 Дж/г. Теперь мы можем рассчитать Q:

Q = 0.15 кг * 2260 Дж/г = 339 Дж

Таким образом, требуется 339 Дж энергии, чтобы превратить 150 г воды при 100 градусах Цельсия в пар.

2. Какое количество энергии нужно затратить, чтобы воду массой 5 кг, взятую при температуре 0 градусов Цельсия, довести до кипения и испарить её?

Для этой задачи нам потребуется два этапа: первый - нагревание воды до кипения при постоянной температуре, а затем - испарение этой воды при постоянной температуре кипения.

1. Нагревание воды до температуры кипения (100 градусов Цельсия):

Для этого этапа используем уравнение Q = m * c * ΔT. Удельная теплоемкость воды (c) при этом этапе составляет около 4.184 Дж/градус Цельсия/грамм, а ΔT = 100°C.

Q1 = 5 кг * 1000 г/кг * 4.184 Дж/градус Цельсия/грамм * 100 градусов Цельсия = 2092000 Дж

2. Испарение нагретой воды:

Для этапа испарения используем удельную теплоту парообразования (L), как мы сделали в первой задаче:

Q2 = m * L = 5 кг * 1000 г/кг * 2260 Дж/г = 11300000 Дж

Теперь сложим энергию для обоих этапов:

Q = Q1 + Q2 = 2092000 Дж + 11300000 Дж = 13392000 Дж

Таким образом, для нагревания 5 кг воды с 0°C до кипения и её последующего испарения потребуется 13,392,000 Дж (13.392 кДж) энергии.