Яка маса пари випустилася з калориметра з теплоємністю 1,5 кДж/К, який містить 1 кг води, якщо після випуску пари
Яка маса пари випустилася з калориметра з теплоємністю 1,5 кДж/К, який містить 1 кг води, якщо після випуску пари температура води підвищилася до 80 °С? Початкова температура води в калориметрі становила 20 °С. Значення питомої теплоємності води дорівнює 4,2 кДж/кг·К, а питома теплота пароутворення води становить 2,3 МДж.
Григорьевна 59
Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии. Пусть Q_1 - количество тепла, поглощенного водой, Q_2 - количество тепла, выделившегося из калориметра с паром, m - масса пара, C_v - питомая теплоемкость парообразования воды, C_1 - питомая теплоемкость воды, m_1 - масса воды, T_1 - начальная температура воды, T_2 - конечная температура воды, и ΔT - изменение температуры воды.Сначала найдем количество тепла, поглощенного водой:
Q_1 = C_1 * m_1 * ΔT
Далее найдем количество тепла, выделившегося из калориметра с паром:
Q_2 = m * C_v
Используя закон сохранения энергии, получаем:
Q_1 + Q_2 = 0
Тогда:
C_1 * m_1 * ΔT + m * C_v = 0
Подставим известные значения:
1,5 кДж/К * 1 кг * (80 °С - 20 °С) + m * 2,26 кДж/кг = 0
Вычислим это выражение:
60 кДж + 2,26 кДж/кг * m = 0
Теперь найдем массу пара:
2,26 кДж/кг * m = -60 кДж
m = -60 кДж / 2,26 кДж/кг ≈ -26,55 кг
Масса пара не может быть отрицательной, поэтому ответ -26,55 кг некорректен. В данной задаче невозможно определить массу пара, который вышел из калориметра, так как энергия, выделяющаяся при конденсации пара, у нас не известна.