Question

Яку кількість теплоти необхідно витратити, щоб 8,83кг води, взятої при температурі 22,08°С, довести до кипіння і повністю випарити?

Answer 1

Для розрахунку необхідної кількості теплоти, щоб випарити 8,83 кг води, спочатку треба знайти теплоту пароутворення води.

1. Знайдемо теплоту пароутворення (теплоту перетворення речовини з рідкого стану у газоподібний): За даними таблиці властивостей речовин, ця величина для води становить 2 257 кДж/кг.

2. Визначимо теплоту, необхідну для підігріву води до точки кипіння: Знаючи, що теплоємність води становить 4,18 кДж/(кг⋅°С), теплоту, потрібну для підігріву, можна розрахувати за формулою: Q = m * c * ΔT, де Q - теплота, m - маса, c - теплоємність, ΔT - різниця температур.

Таким чином, теплота для підігріву 8,83 кг води з 22,08°С до 100°С буде: Q1 = 8,83 * 4,18 * (100 - 22,08).

3. Теплота, необхідна для перетворення речовини з рідкого стану в газоподібний: Q2 = маса * теплота пароутворення.

Отже, загальна кількість теплоти, необхідна для випаровування 8,83 кг води, буде: Q = Q1 + Q2.

Підставляючи відповідні значення: Q = (8,83 * 4,18 * (100 - 22,08)) + (8,83 * 2 257).

Розрахуємо дану вираз: Q = (8,83 * 4,18 * 77,92) + (8,83 * 2 257).

Отримаємо значення теплоти, необхідної для витрачання на повне випаровування 8,83 кг води з початковою температурою 22,08°С: Q ≈ 26 454,14 + 19 951 = 46 405,14 кДж.

Отже, необхідно витратити приблизно 46 405,14 кДж теплоти, щоб повністю випарити 8,83 кг води.