Question

5. Какое количество теплоты требуется для обращения в пар воды массой 300г находящийся при температуре 60°С? (Удельная теплота парообразования воды равна r=2,3МДж/кг, удельная теплоемкость воды с=4200 Дж/кг°С, температура кипения 100°С)

Answer 1

Ответ:

Для нагрева до температуры кипения требуется количество теплоты Q1=c*m*(t2-t1), где с=4200 Дж/(кг*град)-удельная теплоемкость воды, m=700 г = 0.7 кг-масса воды, t2=100°С - конечная температура, t1=20°С-начальная температура. Q1=4200*0.7*(100-20)=240000 Дж = 0.24 МДж.

Для превращения в пар требуется количество теплоты Q2=L*m, где L=2.3*10^6 Дж - удельная теплота парообразования воды. Q2=0.7*2.3*10^6 = 1.61*10^6 Дж = 1.61МДж.

Полное количество теплоты Q=Q1+Q2=0.24+1.61=1.85 МДж.

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для расчета теплоты, необходимой для превращения воды в пар:

Q = m * r + m * c * ΔT

Где: Q - количество теплоты, Дж (джоулей) m - масса воды, кг (переведем граммы в килограммы: 300 г = 0,3 кг) r - удельная теплота парообразования воды, Дж/кг c - удельная теплоемкость воды, Дж/кг·°C ΔT - изменение температуры, °C

Удельная теплоемкость воды c = 4200 Дж/кг·°C Удельная теплота парообразования воды r = 2,3 МДж/кг = 2300 кДж/кг

Масса воды m = 0,3 кг Начальная температура T1 = 60°C Температура кипения воды Tкип = 100°C

Теперь вычислим изменение температуры ΔT = Tкип - T1 = 100°C - 60°C = 40°C

Теперь можем подставить все значения в формулу:

Q = 0,3 кг * 2300 кДж/кг + 0,3 кг * 4200 Дж/кг·°C * 40°C

Сначала вычислим первое слагаемое:

Q1 = 0,3 кг * 2300 кДж/кг = 690 кДж

Затем второе слагаемое:

Q2 = 0,3 кг * 4200 Дж/кг·°C * 40°C = 50400 Дж

Теперь сложим оба слагаемых:

Q = Q1 + Q2 = 690 кДж + 50400 Дж = 51090 Дж

Итак, количество теплоты, необходимое для превращения воды массой 300 г при температуре 60°C в пар, равно 51090 Дж (джоулей).