Global EE

Агрегатные… — Задание Физика 8 Класс №00049542

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Агрегатные Состояния Вещества

№2. Задание без номера

ID: 00049542

Сколько килограммов стоградусного пара потребуется для нагревания $80\text{ л}$ воды от $6$ до $35\ {}^\circ\text{С}$?

Пар впускают в эту воду, и получившаяся из него вода остаётся там же. Удельная теплота парообразования воды $2{,}3$ МДж/кг, удельная теплоёмкость воды $4200$ Дж/(кг·°С), масса $1$ л воды равна $1$ кг. Потерями теплоты пренебречь.

Ответ дайте в кг, округлив до сотых.

Источник: Сборник дидактических материалов Пёрышкина

Решение

Представь бак с холодной водой, куда по трубке пускают горячий пар. Вода согреется, а пар станет частью этой воды. Заметь, отдаёт он энергию не только при конденсации, но и потом, пока остывает до общей температуры.

Сначала узнаем, сколько нужно воде. $80$ л — это $80$ кг, а нагреть их надо от $6$ до $35$ °С, то есть на $29$ °С:

$$Q=cm_{\text{в}}\Delta t=4200\cdot 80\cdot 29=9\,744\,000\text{ Дж}.$$

Теперь сколько даёт $1$ кг пара. При конденсации он отдаёт $2\,300\,000$ Дж, а получившаяся вода остывает со $100$ до $35$ °С, то есть на $65$ °С:

$$2\,300\,000+4200\cdot 65=2\,300\,000+273\,000=2\,573\,000\text{ Дж}.$$

Тепловой баланс говорит, что отданное равно полученному, поэтому делим:

$$m_{\text{п}}=\dfrac{9\,744\,000}{2\,573\,000}\approx 3{,}79\text{ кг}.$$

Подставим обратно: $3{,}79\cdot 2\,573\,000\approx 9\,752\,000$ Дж, это почти точно то, что нужно воде.

Ответ

3,79
Другие задания по теме «Агрегатные Состояния Вещества» (8)