Question

У калориметрі міститься 1 кг води взятої при температурі 10 °C. скільки пару при 100 °C потрібно впустити в калориметр щоб температура в ньому піднялась до 60 °C

Answer 1

Для вирішення цієї задачі можна використовувати закон збереження енергії. Кількість тепла, яка потрібна, щоб підігріти 1 кг води від 10°C до 60°C, можна розрахувати за допомогою специфічної теплоємності води та маси води:

Q = m * c * ΔT

де: Q - кількість тепла, m - маса води (1 кг), c - специфічна теплоємність води (приблизно 4,186 Дж/г°C), ΔT - зміна температури (60°C - 10°C = 50°C).

Підставивши значення, отримаємо:

Q = 1 кг * 4,186 Дж/г°C * 50°C = 2093 Дж.

Тепер, щоб підняти температуру води в калориметрі з 10°C до 60°C, потрібно нагріти воду в калориметрі на 2093 Дж. Оскільки вода при 100°C вже перебуває в паровому стані, то нам потрібно знайти кількість пару, яка містить таку саму кількість енергії.

Водній пар має велику теплоємність, яка дорівнює близько 2,03 Дж/г°C. Тепер розрахуємо масу пару, яка містить 2093 Дж:

Q = m * c * ΔT

2093 Дж = m * 2,03 Дж/г°C * ΔT

Для знаходження маси пару (m) розв'яжемо це рівняння:

m = 2093 Дж / (2,03 Дж/г°C * ΔT)

m = 2093 Дж / (2,03 Дж/г°C * 50°C)

m ≈ 20,63 г.

Отже, для підняття температури води в калориметрі з 10°C до 60°C потрібно впустити близько 20,63 г пару при 100°C.