Задачи › Количество теплоты, уравнение теплового баланса

Теплообмен с парообразованием

  1. Теплообмен с парообразованием

    ВсОШ 2025/26, 10 кл.
    3/10

    В теплоизолированный сосуд, теплоёмкостью которого можно пренебречь, налито \(m_1 = 0{,}50\) кг воды при температуре \(T_1 = 20\,^\circ\)C. В воду полностью погрузили медный брусок массой \(m_2 = 1{,}0\) кг, нагретый до температуры \(T_2 = 700\,^\circ\)C. Вода быстро нагрелась до температуры кипения, после чего частично испарилась, а образовавшийся пар покинул сосуд. Удельные теплоёмкости: воды — \(c_1 = 4{,}2\cdot10^3\) Дж/(кг\(\cdot\,^\circ\)C), меди — \(c_2 = 390\) Дж/(кг\(\cdot\,^\circ\)C); удельная теплота парообразования воды составляет \(L = 2{,}3\cdot10^6\) Дж/кг.

    1. Рассчитайте количество теплоты, переданное медным бруском воде. Ответ выразите в кДж, округлив до целого числа.

    2. Какая доля теплоты, отданной медным бруском, пошла на парообразование воды? Ответ выразите в процентах, округлив до десятых долей.

    3. Найдите массу образовавшегося пара. Ответ выразите в граммах, округлив до десятых долей.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Сначала найдите, сколько теплоты уходит на нагрев воды до кипения, остаток идёт на испарение.

    Ответ

    12) \(234\) кДж;  13) \(28{,}2\,\%\);  14) \(28{,}7\) г.

    Решение

    Брусок охлаждается от \(700\,^\circ\)C до \(100\,^\circ\)C (температуры кипения), отдаёт воде \(Q = m_2 c_2 (T_2 - 100\,^\circ\text{C}) = 1{,}0\cdot390\cdot600 = 234\) кДж. На нагрев воды от \(20\,^\circ\)C до \(100\,^\circ\)C уходит \(m_1 c_1 \cdot 80 = 168\) кДж, остаток \(Q_{\text{исп}} = 234 - 168 = 66\) кДж идёт на испарение. Доля: \(\dfrac{66}{234} \approx 28{,}2\,\%\). Масса пара \(m_{\text{п}} = \dfrac{Q_{\text{исп}}}{L} = \dfrac{66\,000}{2{,}3\cdot10^6}\text{ кг} \approx 28{,}7\) г.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи

наверх