Задача. Какое количество теплоты потребуется, чтобы довести до

Задача. Какое количество теплоты потребуется, чтобы довести до кипения воду в объёме $\displaystyle V=2,0$ л, температура которой $\displaystyle t=25$ ^оС? Температуру кипения примите равной $\displaystyle {{t}_{1}}=100$ ^оС.

Дано:

$\displaystyle V=2,0$ л
$\displaystyle t=25$ ^оС
$\displaystyle {{t}_{1}}=100$ ^оС

Найти:
$\displaystyle Q$ — ?

Решение

Думаем: процесс, описанный в задаче — это процесс нагревания воды. Его описание достаточно простое:

$\displaystyle Q=cm\Delta T$ (1)

Удельная теплоёмкость воды ( $\displaystyle c$ ) — величина табличная, поэтому её знаем.

Неизвестную массу вещества можно найти исходя из неиспользованного нами объёма:

$\displaystyle m=\rho V$ (2)

Неизвестный параметр плотности воды ( $\displaystyle \rho$ ) также величина табличная и мы его знаем.

Решаем: осталось разобраться с изменением температуры, что в принципе логично. Изменение температуры и в градусах цельсия, и в градусах кельвина одинаково, тогда:

$\displaystyle \Delta T={{t}_{1}}-t$ (3)

Подставим (2) и (3) в (1):

$\displaystyle Q=c\rho V({{t}_{1}}-t)$ (4)

Все параметры справа нам известны.

Считаем: воспользуемся табличными данными ( $\displaystyle \rho =1000$ кг/м $\displaystyle ^{3}$ , $\displaystyle c=4200$ Дж/(кг*К)). Кроме того, объём воды также необходимо перевести в единицы СИ: $\displaystyle V=2,0$ л $\displaystyle =2,0$ дм $\displaystyle ^{3}$ $\displaystyle =0,002$ м $\displaystyle ^{3}$ .

Тогда:

$\displaystyle Q=4200*1000*0,002*(100-25)=630000$ Дж $\displaystyle =630$ кДж

Ответ: $\displaystyle Q=630$ кДж.

Ещё задачи на тему «Фазовые превращения«.

Поделиться ссылкой:

Добавить комментарий Отменить ответ