Какова удельная теплота парообразования по результатам опыта, где нагревание воды от 10ºС до 100ºС заняло 18 минут

Moroz

32

Чтобы найти удельную теплоту парообразования, мы можем воспользоваться формулой:

\[Q = m \cdot L\]

где \(Q\) - количество теплоты, \(m\) - масса вещества, \(L\) - удельная теплота парообразования.

Нам дано, что время, затраченное на превращение 0,2 массы воды в пар, составляет 23 минуты. Мы также знаем, что время, затраченное на нагревание воды от 10ºС до 100ºС, составляет 18 минут.

Для начала, вычислим количество теплоты, затраченное на нагревание воды от 10ºС до 100ºС. Это можно сделать, используя следующую формулу:

\[Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T\]

где \(c\) - удельная теплоёмкость воды, \(\Delta T\) - изменение температуры.

Мы знаем, что температурное изменение составляет 90ºС, а масса воды неизвестна. Чтобы найти массу воды, мы можем использовать формулу:

\[m = V \cdot \rho\]

где \(V\) - объём воды, \(\rho\) - плотность воды.

Плотность воды известна и равна 1 г/см³. Мы также знаем, что 1 мл воды равно 1 г. Таким образом, масса воды равна объёму воды.

Теперь, чтобы найти удельную теплоту парообразования, воспользуемся формулой:

\[L = \frac{{Q_2}}{{m_2}}\]

где \(Q_2\) - количество теплоты, затраченное на превращение массы воды в пар, \(m_2\) - масса воды, превращенная в пар.

Теперь, давайте выполним все необходимые вычисления.

1. Вычислим массу воды, \(m\), превращенную в пар:

\[m = 0,2 \, \text{кг}\]

2. Вычислим количество теплоты, \(Q_1\), затраченное на нагревание оставшейся массы воды от 10ºС до 100ºС:

\[Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T = m \cdot 4200 \, \text{Дж/кг} \cdot 90ºС\]

3. Вычислим удельную теплоту парообразования, \(L\), используя полученные значения:

\[L = \frac{{Q_2}}{{m_2}} = \frac{{Q - Q_1}}{{m - m_2}}\]

Подставим известные значения времени в формулы для рассчета массы и количества теплоты нагревания воды.

Полученное значение будет ответом на вашу задачу. Ответ будет представлен в Дж/кг.