Question

1) Напишите определения явлений:а) испарения и б) кристаллизации. 2) Назовите процессы перехода между: Твердым телом и Газом. 3) В топках паровых котлов паротурбинной установки было сожжено 2т каменного угля с теплотой сгорания 3·107Дж/кг. Определите КПД установки, если за это время паровая турбина совершила полезную работу, равную 18·109Дж. 4) На рисунке изображен график плавления льда и нагревания воды а) О чем говорят участки графика AB и BC? б) Сколько времени происходил процесс парообразования? в) Какое количество теплоты было затрачено на превращение куска льда массой 370г в воду, нагретую до температуры кипения? (удельная теплоемкость льда 2100 Дж/(кг · ºС), удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг · ºС), удельная теплота плавления льда 3,4·105Дж/кг) 5. Стальное сверло массой 42г при остывании от 140 до 40ºС выделяет столько же теплоты, сколько необходимо для нагревания воды массой 92г от 35 до 40ºС. Определите удельную теплоемкость стали? (удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг · ºС)).

Answer 1

Испарение - переход жидкости в пар. Кристаллизация - переход жидкости в твердое состояние. Жидкость. n=Ап/Аз. Аз=mq. Используй формулы

Answer 2

Определения явлений

а) Испарение - это процесс перехода вещества из жидкого состояния в газообразное состояние при поверхностной температуре ниже точки кипения. В результате испарения молекулы вещества получают достаточно энергии для преодоления сил притяжения и переходят в газообразное состояние. Испарение является обратным процессом к конденсации. б) Кристаллизация - это процесс образования кристаллической структуры из расплавленного или растворенного состояния. Во время кристаллизации атомы, ионы или молекулы упорядочиваются в регулярную решетку, образуя кристаллы. Кристаллизация является обратным процессом к плавлению.

Процессы перехода между твердым телом и газом

Процессы перехода между твердым телом и газом включают:

- Сублимация - это процесс, при котором твердое вещество прямо переходит в газообразное состояние без прохождения через жидкую фазу. Примером сублимации является переход льда воды в водяной пар. - Обратная сублимация - это процесс, при котором газообразное вещество прямо переходит в твердое состояние без прохождения через жидкую фазу. Примером обратной сублимации является переход водяного пара в лед.

Определение КПД установки

КПД (Коэффициент полезного действия) установки определяется как отношение полезной работы, совершенной установкой, к затраченной на это теплоте. Формула для расчета КПД выглядит следующим образом:

КПД = (полезная работа) / (затраченная теплота)

В данном случае, полезная работа, совершенная паровой турбиной, равна 18·10^9 Дж, а затраченная теплота равна 2·10^6 Дж (теплота сгорания 2 т каменного угля). Подставляя значения в формулу, получаем:

КПД = (18·10^9 Дж) / (2·10^6 Дж) = 9

Таким образом, КПД установки равен 9.

График плавления льда и нагревания воды

а) Участок графика AB соответствует процессу плавления льда. В этом участке температура льда остается постоянной, несмотря на постоянное добавление теплоты. Это происходит потому, что в процессе плавления теплота уходит на превращение льда в воду без изменения температуры.

Участок графика BC соответствует процессу нагревания воды. В этом участке температура воды постепенно повышается с добавлением теплоты.

б) Процесс парообразования происходит на участке графика BC. В этом участке вода нагревается до температуры кипения и превращается в водяной пар.

в) Для определения количества теплоты, затраченной на превращение куска льда массой 370 г в воду, нагретую до температуры кипения, мы должны учесть три этапа:

1. Нагревание льда от начальной температуры до точки плавления. 2. Плавление льда при постоянной температуре. 3. Нагревание воды от точки плавления до температуры кипения.

Для расчета общего количества теплоты, затраченной на эти три этапа, мы используем следующую формулу:

Q = m1 * c1 * ΔT1 + m2 * L + m3 * c2 * ΔT2

где: - Q - количество теплоты - m1 - масса льда - c1 - удельная теплоемкость льда - ΔT1 - изменение температуры льда - m2 - масса превращающейся воды - L - удельная теплота плавления льда - m3 - масса воды - c2 - удельная теплоемкость воды - ΔT2 - изменение температуры воды

Подставляя известные значения, получаем:

Q = 370 г * 2100 Дж/(кг·ºС) * (0ºС - (-10ºС)) + 370 г * 3,4·10^5 Дж/кг + 370 г * 4200 Дж/(кг·ºС) * (100ºС - 0ºС)

Вычисляя эту формулу, мы получаем общее количество теплоты, затраченное на превращение куска льда массой 370 г в воду, нагретую до температуры кипения.

Определение удельной теплоемкости стали

Для определения удельной теплоемкости стали, мы можем использовать следующую формулу:

Q1 = m1 * c1 * ΔT1 = Q2 = m2 * c2 * ΔT2

где: - Q1 - количество теплоты, выделяемое сталью при остывании - m1 - масса стали - c