?>
Пар WOTНа газовую плиту поставили сосуд, в котором находится 0, 5 литра воды притемпературе +20 °С. В верхней части сосуда имеется ёмкость с 1 кг льда притемпературе (°C (см. рисунок Пары воды могут выходить из сост, за, обтекаяемкость со льдом. Что и при какой температуре окажется в верхней ёмкости кмоменту, когда вся вода в сосуде испарится? Считать, что на нагревание ёмкостирасходуется 50 % теплоты, получаемой водой в сосуде. Испарением воды притемпературе ниже 100 °С, а также теплоемкостью стенок сосуда и ёмкостипренебречь.11yobbyОтве.
Ответы
Чтобы решить эту задачу, нам нужно разделить ее на несколько шагов.
Шаг 1. Определение теплоты, необходимой для испарения всей воды. Для этого воспользуемся формулой Q = m * L, где Q - теплота, m - масса вещества, L - удельная теплота испарения. Массу воды мы уже знаем - 0,5 литра, переведем ее в граммы, учитывая, что плотность воды равна 1 г/см³: m = 0,5 л * 1000 г/л = 500 г. Удельная теплота испарения воды равна 540 кал/г.
Теплота испарения воды: Q = 500 г * 540 кал/г = 270 000 кал.
Шаг 2. Расчет теплоты, получаемой водой в сосуде. Нам дано, что на нагревание ёмкости расходуется 50% теплоты, получаемой водой в сосуде. Значит, нам нужно найти половину от 270 000 кал: 270 000 кал * 0,5 = 135 000 кал.
Шаг 3. Определение, при какой температуре испарится вся вода. Для этого воспользуемся формулой Q = m * c * ΔT, где Q - теплота, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры.
Из шага 2 мы уже знаем, что теплота, получаемая водой в сосуде, равна 135 000 кал. Нам также дано, что теплоемкостью стенок сосуда и ёмкости пренебрегаем, поэтому в данном случае удельная теплоемкость будет равна удельной теплоемкости воды - 1 кал/г·°С. Изначальная температура воды +20 °С, а конечная температура будет ниже 100 °С, так как вода испарится до кипения.
Подставим все значения в формулу:
135 000 кал = 500 г * 1 кал/г·°С * (T - 20 °С), где T - конечная температура в °С.
Решим уравнение:
135 000 кал = 500 г * (T - 20 °С).
Выразим T:
T - 20 °С = 135 000 кал / 500 г = 270 °С.
Т = 270 °С + 20 °С = 290 °С.
Ответ: К моменту, когда вся вода в сосуде испарится, в верхней ёмкости окажется вода при температуре 290 °С.
Надеюсь, это решение понятно для вас. Если остались вопросы, пожалуйста, задавайте.