Агрегатные… — Задание Физика 8 Класс №00049518
Агрегатные Состояния Вещества
№2. Задание без номера
ID: 00049518
В сосуд с водой, имеющей температуру $0\ {}^\circ\text{С}$, впустили $1\text{ кг}$ стоградусного водяного пара. Через некоторое время в сосуде установилась температура $20\ {}^\circ\text{С}$. Определите массу воды, первоначально находящейся в сосуде.
Удельная теплота парообразования воды $2{,}3$ МДж/кг, удельная теплоёмкость воды $4200$ Дж/(кг·°С). Потерями теплоты пренебречь.
Ответ дайте в кг, округлив до десятых.
Источник: Сборник дидактических материалов Пёрышкина
Решение
Смотри, что тут происходит: горячий пар попадает в холодную воду. Пар отдаёт энергию, вода её получает, и по уравнению теплового баланса эти две теплоты равны.
Пар отдаёт теплоту дважды. Сначала конденсируется при $100$ °С:
$$Q_1=Lm_{\text{п}}=2\,300\,000\cdot 1=2\,300\,000\text{ Дж}.$$
Потом получившийся килограмм воды остывает от $100$ до $20$ °С, то есть на $80$ °С:
$$Q_2=cm_{\text{п}}\Delta t=4200\cdot 1\cdot 80=336\,000\text{ Дж}.$$
Всего пар отдал $2\,300\,000+336\,000=2\,636\,000$ Дж.
Вода в сосуде нагрелась от $0$ до $20$ °С, то есть на $20$ °С. Её массу обозначим $M$, тогда полученная теплота равна $4200\cdot M\cdot 20=84\,000\,M$. Приравниваем отданное и полученное:
$$84\,000\,M=2\,636\,000,\qquad M=\dfrac{2\,636\,000}{84\,000}\approx 31{,}4\text{ кг}.$$
Подставим обратно: $84\,000\cdot 31{,}4=2\,637\,600$ Дж, почти столько, сколько отдал пар. Заметь: один килограмм пара согрел больше тридцати килограммов воды, вот сколько энергии в нём запасено.
Ответ
Другие задания по теме «Агрегатные Состояния Вещества» (8)
- Задание — №00049677 — Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы 400г воды при температуре…
- Задание — №00049676 — Чему равна относительная влажность воздуха, если при температуре 5 в степени °…
- Задание — №00049675 — Определите количество теплоты, которое необходимо для нагревания и дальнейшего…
- Задание — №00049674 — Определите количество теплоты, необходимое для превращения 1кг воды, взятой при…
- Задание — №00049673 — Почему после жаркого дня вечером и ночью над рекой часто образуется туман?
- Задание — №00049672 — Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы 30г спирта, взятого при…
- Задание — №00049671 — В чайнике было 2кг воды при температуре 16 в степени ° С. После того как воду…
- Задание — №00049670 — Для получения раннего урожая грунт утепляют паром. Найдите количество теплоты,…