В чайник налили 2,2литра воды при температуре 15С.Какое количество теплоты потребовалось для получение...

Тематика Физика
Уровень 10 - 11 классы
теплота вода чайник кипячение физика термодинамика температура воды испарение воды расчет тепла
0

В чайник налили 2,2литра воды при температуре 15С.Какое количество теплоты потребовалось для получение кипятка,если после кипячения в чайнике осталось 2 литра воды? (Кто решит первый тому лучший ответ))))

avatar
задан 2 месяца назад

2 Ответа

0

Для решения этой задачи нужно использовать уравнение теплового баланса. Первоначально в чайнике было 2,2 литра воды при температуре 15°C. Для превращения этой воды в кипяток нужно добавить теплоту парообразования и теплоту нагревания.

Теплота парообразования для воды составляет около 2260 кДж/кг. Так как у нас 2,2 литра воды, что примерно равно 2,2 кг, то для парообразования этого количества воды понадобится 2260 * 2,2 = 4972 кДж.

Для нагревания воды с 15°C до точки кипения (100°C) понадобится Q = mcΔT, где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды (4,18 кДж/(кг·°C)), ΔT - изменение температуры. Q = 2,2 4,18 (100-15) = 827,48 кДж.

Итак, суммируем эти два значения и получаем общее количество теплоты, которое потребовалось для получения кипятка: 4972 + 827,48 = 5799,48 кДж.

После кипячения в чайнике осталось 2 литра воды, что означает, что 0,2 литра воды испарилось. Теплота испарения воды составляет 2260 кДж/кг, а так как 1 литр воды весит примерно 1 кг, то для испарения 0,2 литра воды понадобится 0,2 * 2260 = 452 кДж.

Итого, общее количество теплоты, которое потребовалось для получения кипятка и испарения части воды, равно: 5799,48 + 452 = 6251,48 кДж.

Таким образом, для получения кипятка и испарения части воды потребовалось 6251,48 кДж теплоты.

avatar
ответил 2 месяца назад
0

Для решения этого вопроса нам необходимо учитывать несколько этапов: нагревание воды от 15°C до 100°C и тепло, затраченное на парообразование для испарившегося объема воды.

  1. Нагревание воды от 15°C до 100°C:

    • Количество воды: 2,2 литра (или 2,2 кг, так как плотность воды примерно 1 кг/литр).
    • Температурный интервал: от 15°C до 100°C, что составляет 85°C.
    • Теплоемкость воды (c = 4,18 \text{ кДж/(кг·°C)}).

    Количество теплоты, необходимое для нагревания воды до кипения, рассчитывается по формуле: [ Q_1 = mc\Delta T ] где (m = 2,2 \text{ кг}), (c = 4,18 \text{ кДж/(кг·°C)}), и (\Delta T = 100°C - 15°C = 85°C).

    Подставляем значения: [ Q_1 = 2,2 \text{ кг} \times 4,18 \text{ кДж/(кг·°C)} \times 85°C ] [ Q_1 \approx 782,86 \text{ кДж} ]

  2. Испарение части воды:

    • Испарилось: (2,2 \text{ литра} - 2 \text{ литра} = 0,2 \text{ литра}) (или 0,2 кг).
    • Удельная теплота парообразования воды (L = 2260 \text{ кДж/кг}).

    Количество теплоты, необходимое для испарения этого объема воды, рассчитывается по формуле: [ Q_2 = mL ] где (m = 0,2 \text{ кг}) и (L = 2260 \text{ кДж/кг}).

    Подставляем значения: [ Q_2 = 0,2 \text{ кг} \times 2260 \text{ кДж/кг} ] [ Q_2 = 452 \text{ кДж} ]

  3. Общее количество теплоты: Для завершения задачи, суммируем теплоты, необходимые для нагрева и для испарения: [ Q = Q_1 + Q_2 ] [ Q = 782,86 \text{ кДж} + 452 \text{ кДж} ] [ Q \approx 1234,86 \text{ кДж} ]

Таким образом, для получения кипятка из 2,2 литра воды при начальной температуре 15°C и испарении 0,2 литра воды потребовалось примерно 1234,86 кДж теплоты.

avatar
ответил 2 месяца назад

Ваш ответ

Вопросы по теме