Какое количество воды испарилось в пар при опускании нагретого куска железа массой 3 кг до температуры 540° в сосуд объемом 3 литра с водой при 20°, приводя к повышению температуры воды до 55°? Найдите массу испарившейся воды.
Arbuz_8226
Чтобы решить эту задачу, нужно использовать формулу для расчета испарения воды. Формула имеет вид:
,
где:
- количество тепла, переданного от нагретого куска железа к воде,
- масса воды,
- удельная теплоемкость воды,
- изменение температуры.
Начнем с рассчета количества тепла, переданного от железа к воде. Для этого нужно узнать, сколько тепла необходимо передать, чтобы повысить температуру воды от 20° до 55°. Разность температур составляет:
.
Далее, нужно найти удельную теплоемкость воды. Величина удельной теплоемкости воды равна 4,18 Дж/г·°C.
Теперь можно подставить значения в формулу и рассчитать количество тепла, переданного куском железа:
.
Разделив полученное значение на 1000 (так как удельная теплоемкость дана в граммах), получим количество переданного тепла в килоджоулях. Это количество тепла должно быть равно количеству тепла, которое поглотила вода, которая испарилась.
Теперь вспомним, что тепло, которое поглотила испарившаяся вода, можно вычислить с помощью формулы:
,
где:
- теплота испарения воды, которая равна 2260 кДж/кг.
Используя полученное значение для количества тепла, переданного от железа к воде, равное количеству тепла, поглощенного испарившейся водой, можем записать следующее:
.
Теперь остается только решить эту уравнение для определения массы испарившейся воды:
.
Подставив значения и произведя расчеты, получаем:
г.
Таким образом, масса испарившейся воды при опускании нагретого куска железа массой 3 кг до температуры 540° в сосуд объемом 3 литра с водой при 20°, приводя к повышению температуры воды до 55°, составляет около 583,63 г.
где:
Начнем с рассчета количества тепла, переданного от железа к воде. Для этого нужно узнать, сколько тепла необходимо передать, чтобы повысить температуру воды от 20° до 55°. Разность температур составляет:
Далее, нужно найти удельную теплоемкость воды. Величина удельной теплоемкости воды равна 4,18 Дж/г·°C.
Теперь можно подставить значения в формулу и рассчитать количество тепла, переданного куском железа:
Разделив полученное значение на 1000 (так как удельная теплоемкость дана в граммах), получим количество переданного тепла в килоджоулях. Это количество тепла должно быть равно количеству тепла, которое поглотила вода, которая испарилась.
Теперь вспомним, что тепло, которое поглотила испарившаяся вода, можно вычислить с помощью формулы:
где:
Используя полученное значение для количества тепла, переданного от железа к воде, равное количеству тепла, поглощенного испарившейся водой, можем записать следующее:
Теперь остается только решить эту уравнение для определения массы испарившейся воды:
Подставив значения и произведя расчеты, получаем:
Таким образом, масса испарившейся воды при опускании нагретого куска железа массой 3 кг до температуры 540° в сосуд объемом 3 литра с водой при 20°, приводя к повышению температуры воды до 55°, составляет около 583,63 г.
Знаешь ответ?