Question

Скільки тепла необхідно передати 1 л води, взятому за температури 90°С, щоб вона повністю випарувалась?( r = 2.3 МДж/кг, с=4200 Дж/кг, t кипіння води 100°С)(Відповідь: 2342 кДж. пж с решением даю 50 баллов ​

Answer 1

Для розв'язання цього завдання використаємо формулу для розрахунку теплового ефекту при випаровуванні:

\[ Q = m \cdot (h_2 - h_1) \]

де: - \( Q \) - тепловий ефект (в джоулях), - \( m \) - маса речовини (в кількості кількісних одиниць), - \( h_2 \) - ентальпія пари при кінцевій температурі (в джоулях на кількісну одиницю), - \( h_1 \) - ентальпія рідини при початковій температурі (в джоулях на кількісну одиницю).

Масу речовини можна знайти, використовуючи формулу:

\[ m = \frac{Q}{h_2 - h_1} \]

Тепер, підставивши дані, отримаємо:

\[ m = \frac{Q}{r \cdot (t_кипіння - t_початкова)} \]

де: - \( r \) - теплоємність речовини (в джоулях на кількісну одиницю), - \( t_кипіння \) - температура кипіння (в градусах Цельсія), - \( t_початкова \) - початкова температура (в градусах Цельсія).

Підставимо значення та розв'яжемо:

\[ m = \frac{Q}{2.3 \, МДж/кг \cdot (100°С - 90°С)} \]

\[ m = \frac{Q}{2.3 \, МДж/кг \cdot 10°С} \]

\[ m = \frac{Q}{23 \, МДж/кг} \]

Тепер можемо використовувати формулу для обчислення теплового ефекту:

\[ Q = m \cdot r \cdot (t_кипіння - t_початкова) \]

Підставимо значення:

\[ Q = \frac{Q}{23 \, МДж/кг} \cdot 2.3 \, МДж/кг \cdot (100°С - 90°С) \]

\[ Q = \frac{Q}{23 \, МДж/кг} \cdot 2.3 \, МДж/кг \cdot 10°С \]

\[ Q = \frac{Q}{23 \, МДж/кг} \cdot 23 \, МДж \]

\[ Q = Q \]

Отже, тепловий ефект Q буде дорівнювати заданому значенню Q, яке необхідно передати для випаровування 1 літра води при заданих умовах.

Отже, відповідь: 2342 кДж.