Сколько стоградусного водяного пара потребуется для того, чтобы нагреть 80 литров воды с 0⁰С до 40⁰С? ( Удельная

Mariya

26

Чтобы решить эту задачу, нам потребуется использовать несколько физических формул и уравнений. Давайте рассмотрим каждый шаг по порядку.

1. Сначала определим массу воды, которую нужно нагреть. Для этого воспользуемся формулой:

\[масса = плотность × объем\]

Плотность воды составляет 1000 кг/м³, а объем воды равен 80 литрам (или 0,08 м³). Подставим эти значения в формулу:

\[масса = 1000 × 0,08 = 80 \text{ кг}\]

Таким образом, у нас есть 80 килограммов воды для нагрева.

2. Теперь вычислим количество теплоты, необходимое для нагрева воды с 0°C до 40°C. Используем формулу:

\[Q = масса × удельная\,теплоемкость × изменение\,температуры\]

Где:
- Q - количество теплоты (в джоулях),
- масса - масса воды (в килограммах),
- удельная теплоемкость - удельная теплоемкость воды (в Дж/кг*°C),
- изменение температуры - разница в температуре (в °C).

Подставим значения:

\[Q = 80 × 4200 × (40 - 0) = 13440000 \text{ Дж}\]

Значит, для нагрева 80 литров воды с 0°C до 40°C потребуется 13 440 000 Джоулей теплоты.

3. Наконец, вычислим количество теплоты, необходимое для парообразования воды. Используем формулу:

\[Q = масса × удельная\,теплота\,парообразования\]

Где:
- Q - количество теплоты (в джоулях),
- масса - масса воды (в килограммах),
- удельная теплота парообразования - удельная теплота парообразования воды (в Дж/кг).

Подставим значения:

\[Q = 80 × 22,5 × 10^5 = 18000000 \text{ Дж}\]

Таким образом, количество теплоты, необходимое для парообразования 80 литров воды, составляет 18 000 000 Джоулей.

Итак, для нагрева 80 литров воды с 0°C до 40°C и их последующего парообразования потребуется общее количество теплоты:

\[13 440 000 + 18 000 000 = 31 440 000 \text{ Дж}\]

Получается, что нам потребуется 31 440 000 Джоулей теплоты, чтобы нагреть и испарить 80 литров воды с начальной температурой 0°C до 40°C.