Агрегатные… — Задание Физика 8 Класс №00049533
Агрегатные Состояния Вещества
№2. Задание без номера
ID: 00049533
Сколько килограммов стоградусного пара потребуется для нагревания бетонной плиты массой $200\text{ кг}$ от $10$ до $40\ {}^\circ\text{С}$?
Вода, получившаяся из пара, остывает вместе с плитой до её конечной температуры. Удельная теплоёмкость бетона $880$ Дж/(кг·°С), удельная теплота парообразования воды $2{,}3$ МДж/кг, удельная теплоёмкость воды $4200$ Дж/(кг·°С). Потерями теплоты пренебречь.
Ответ дайте в кг, округлив до сотых.
Источник: Сборник дидактических материалов Пёрышкина
Решение
Смотри, что тут происходит: плита холодная, пар горячий, и вся энергия идёт от пара к плите. Значит, сначала узнаем, сколько нужно плите, а потом сколько даёт пар.
Плита нагревается от $10$ до $40$ °С, то есть на $30$ °С, поэтому получает
$$Q_{\text{пл}}=cm\Delta t=880\cdot 200\cdot 30=5\,280\,000\text{ Дж}.$$
Пар отдаёт теплоту в два приёма. Сначала он конденсируется при $100$ °С, а потом получившаяся вода остывает до $40$ °С, то есть на $60$ °С. Масса пара неизвестна, поэтому посчитаем, сколько отдаёт один его килограмм:
$$2\,300\,000+4200\cdot 60=2\,300\,000+252\,000=2\,552\,000\text{ Дж}.$$
Сколько таких килограммов нужно? Делим всю теплоту для плиты на порцию одного килограмма:
$$m=\dfrac{5\,280\,000}{2\,552\,000}\approx 2{,}07\text{ кг}.$$
Подставим обратно: $2{,}07\cdot 2\,552\,000\approx 5\,283\,000$ Дж, почти ровно столько, сколько нужно плите.
Заметь, вода из пара здесь важна. Если бы она стекала с плиты сразу при $100$ °С и ничего больше не отдавала, работала бы только конденсация, и пара понадобилось бы больше: примерно $2{,}3$ кг.
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,…