КАКОЕ ТОПЛИВО БЫЛО ИСПОЛЬЗОВАНО ДЛЯ НАГРЕВА И ПРЕВРАЩЕНИЯ 900 Г ВОДЫ В ПАР ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ 50 Г ТОПЛИВА, ЕСЛИ

Strekoza

67

Для решения этой задачи нам потребуется использовать сначала понятие удельного тепла парообразования и затем закон сохранения энергии.

Удельное тепло парообразования (также известное как "теплота парообразования") обозначается символом \(L\) и отражает количество энергии, необходимой для превращения единицы массы вещества из жидкого состояния в парообразное при постоянной температуре. Для воды это значение составляет около \(L = 2260 \, \text{кДж/кг}\).

Используя формулу для вычисления количества тепла, полученного или отданного веществом \(Q = mc\Delta T\), где \(m\) - масса вещества, \(c\) - удельная теплоемкость вещества, \(\Delta T\) - изменение температуры, мы можем вычислить количество тепла, необходимое для нагрева 900 г воды из температуры 39 градусов до точки кипения, а затем его превращения в парообразное состояние.

Для начала, посчитаем количество тепла, которое необходимо для нагрева воды:

\[Q_1 = mc\Delta T\]

Где \(m = 900 \, \text{г}\), \(c\) - удельная теплоемкость воды, а \(\Delta T\) - изменение температуры.

Удельная теплоемкость воды \(c\) составляет около \(4.18 \, \text{Дж/(г*град)}\).

\(\Delta T\) - разница между исходной температурой (\(39 \, \text{градусов}\)) и температурой кипения воды (\(100 \, \text{градусов}\)).

Подставив значения, получаем:

\[Q_1 = (900 \, \text{г}) \cdot (4.18 \, \text{Дж/(г*град)}) \cdot (100 \, \text{градусов} - 39 \, \text{градусов})\]

Рассчитаем значение:

\[Q_1 = 900 \cdot 4.18 \cdot 61\]

Таким образом, количество тепла необходимое для нагрева 900 г воды составляет:

\[Q_1 = 228,774 \, \text{кДж}\]

Теперь рассчитаем количество тепла, необходимое для преобразования 900 г воды в парообразное состояние.

\[Q_2 = mL\]

Где \(m = 900 \, \text{г}\) - масса воды, а \(L = 2260 \, \text{кДж/кг}\) - удельное тепло парообразования.

Подставляем значения и вычисляем:

\[Q_2 = 900 \cdot 2260\]

\[Q_2 = 2,034,000 \, \text{кДж}\]

Теперь мы знаем, что суммарное количество тепла, необходимое для нагрева и превращения 900 г воды в пар при использовании 50 г топлива, равно сумме \(Q_1\) и \(Q_2\):

\[Q_{\text{всего}} = Q_1 + Q_2\]

\[Q_{\text{всего}} = 228,774 \, \text{кДж} + 2,034,000 \, \text{кДж}\]

\[Q_{\text{всего}} = 2,262,774 \, \text{кДж}\]

Таким образом, для нагрева и преобразования 900 г воды в пар при использовании 50 г топлива потребуется общее количество тепла в размере 2,262,774 кДж.