245(184). Летом, в Санкт-Петербурге, поверхность размером 1 м2 поглощает 1500 кДж солнечной энергии за 1 час. Из этих

245(184). Летом, в Санкт-Петербурге, поверхность размером 1 м2 поглощает 1500 кДж солнечной энергии за 1 час. Из этих 1500 кДж, 60% затрачивается на испарение. Сколько воды, при температуре 20 °C, испарится, используя эту энергию?
Луна_В_Облаках

Луна_В_Облаках

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать формулу, связывающую количество теплоты, энергию и массу вещества, а именно:

\[Q = m \cdot c \cdot \Delta T\]

Где:
- \(Q\) - количество теплоты, измеряемое в джоулях (Дж)
- \(m\) - масса вещества, измеряемая в килограммах (кг)
- \(c\) - удельная теплоемкость вещества, измеряемая в джоулях на градус Цельсия на килограмм (Дж/(г°C))
- \(\Delta T\) - изменение температуры вещества, измеряемое в градусах Цельсия (°С)

Сначала нам нужно вычислить количество теплоты, затраченное на испарение. Мы знаем, что 60% от 1500 кДж затрачивается на испарение, поэтому:

\[Q_{испарения} = 0.6 \cdot 1500\;кДж = 900\;кДж\]

Теперь мы можем использовать эту энергию для определения количества испарившейся воды. Для этого нам понадобится знание удельной теплоемкости воды и изменения температуры. Удельная теплоемкость воды составляет примерно 4.18 Дж/(г°C).

Мы знаем, что 900 кДж энергии используется для испарения воды. Чтобы вычислить массу воды, можно воспользоваться формулой:

\[Q_{испарения} = m_{воды} \cdot c_{воды} \cdot \Delta T_{воды}\]

Здесь \(\Delta T_{воды}\) - изменение температуры воды. В данной задаче вода испаряется при 20 °C, поэтому изменение температуры будет равно разнице между температурой кипения воды (100 °C) и 20 °C:

\(\Delta T_{воды} = 100 - 20 = 80\;°C\)

Теперь мы можем решить уравнение для определения массы воды:

\[900\;кДж = m_{воды} \cdot 4.18\;\frac{Дж}{г°C} \cdot 80\;°C\]

Давайте вычислим эту формулу:

\[m_{воды} = \frac{900\;кДж}{4.18\;\frac{Дж}{г°C} \cdot 80\;°C}\]

Упростим выражение:

\[m_{воды} \approx \frac{900\;кДж}{334.4\;\frac{Дж}{г°C}}\]

\[m_{воды} \approx 2.69\;кг\]

Таким образом, используя данную энергию, испарится примерно 2.69 кг воды при температуре 20 °C.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello