Question

1. У калориметр, що містить 1 кг води за 0 градусів, впускають 200 г водяної пари за 100 градусів. Яка температура встановиться в калориметрі?

2. У резервуарі нагрівача знаходиться 800 г гасу. Скільки води можна нагріти в алюмінієвій каструлі масою 12 кг цією кількістю гасу від 10 до 100 градусів, якщо на нагрівання витрачається 40% енергії, що виділяється?

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

1)

Дано:

m₁ = 1 кг

m₂ = 200 г = 0,2 кг

t₁ = 0°C

Найти: t - ?

Кількість теплоти при конденсації пари:

Qк = m₂r , де r = 2,3 * 10⁶ Дж питома теплоа пароутворення

Qк = 0,2 * 2,3 * 10⁶ = 4,6 * 10⁵ Дж

Кількість теплоти, яка піде на нагрівання води

Qн = cm₁(t₂ - t₁), де c₃ = 4200 Дж/(кг*°С) питома теплоємність води

Qн = 4200 * 1 * (100 - 0) = 420000 Дж = 4,2 * 10⁵ Дж

Qн < Qк, то за рахунок конденсації частини пари вся вода нагріється до 100°C

2)

Дано:

m₁ = 800 г = 0,8 кг

m₂ = 12 кг

c₂ = 920 Дж/(кг·°С) - питома теплоємність алюмінію

t₁ = 10°C

t₂ = 100°C

c₃ = 4200 Дж/(кг·°С)

η = 0,40

Найти: m₃ - ?

Кількість теплоти для спалювання гасу:

Q₁ = q₁m₁, де q₁ = 46 * 10⁶ Дж/кг - питома теплота згоряння гасу

Q₁ = 46 * 10⁶ * 0,8 = 36,8 * 10⁶ Дж

Кількість теплоти для нагрівання каструлі:

Q₂ = c₂m₂(t₂ - t₁), де c₂ = 920 Дж/(кг * °С) - питома теплоємність алюмінію

Q₂ = 920 * 12 * (100 - 10) = 0,993 * 10⁶ Дж

Кількість теплоти для нагрівання  води:

Q₃ = c₃m₃(t₂ - t₁), де c₃ = 4200 Дж/(кг*°С) питома теплоємність води

Q₃ = 4200 * m₃ * (100 - 10) = 0,38 * 10⁶ * m₃ Дж

4)

Врахуємо:

η = (Q₂ + Q₃) / Q₁

0,40 = (0,993 + 0,38m₃) / 36,8

(0,993 + 0,38m₃) = 0,40 * 36,8

0,993 + 0,38 m₃ = 14,72

m₃ = (14,72 - 0,993)/0,38 ≈ 36 кг