a) Какой массы вода, налитая в сосуд объемом 2 л, при температуре 10 °С? (плотность воды равна 1000 кг/м3) [2] b
b) Какое количество теплоты нужно для нагрева воды до точки кипения? (удельная теплоемкость с = 4200 дж/(кг ∙° [2])
c) Сколько теплоты потребуется, чтобы превратить воду в пар? (удельная теплота парообразования r = 2,3·106 дж/кг) [2]
d) Что является общим количеством затраченной теплоты?
Разъяснение:
a) Чтобы найти массу воды, налитой в сосуд, нужно умножить плотность воды на объем сосуда. Плотность воды равна 1000 кг/м3, а объем сосуда составляет 2 л (или 0,002 м3). Подставляем значения в формулу:
Масса = Плотность × Объем
Масса = 1000 кг/м3 × 0,002 м3 = 2 кг
b) Чтобы найти количество теплоты, необходимое для нагрева воды до точки кипения, нужно умножить массу воды на удельную теплоемкость. Удельная теплоемкость воды равна 4200 дж/(кг ∙ °). Подставляем значения в формулу:
Количество теплоты = Масса × Удельная теплоемкость
Количество теплоты = 2 кг × 4200 дж/(кг ∙ °) = 8400 дж
c) Чтобы найти количество теплоты, необходимое для превращения воды в пар, нужно умножить массу воды на удельную теплоту парообразования. Удельная теплота парообразования воды равна 2,3·106 дж/кг. Подставляем значения в формулу:
Количество теплоты = Масса × Удельная теплота парообразования
Количество теплоты = 2 кг × 2,3·106 дж/кг = 4,6·106 дж
d) Общее количество затраченной теплоты равно сумме количества теплоты, необходимого для нагревания воды до точки кипения и количества теплоты, необходимого для превращения воды в пар: 8400 дж + 4,6·106 дж = 4,61·106 дж.
Совет: Чтобы лучше понять теплоту и фазовые переходы воды, рекомендуется ознакомиться с понятиями плотности, удельной теплоемкости и удельной теплоты парообразования. Также полезно прорешать несколько подобных задач, чтобы разобраться в формулах и способах решения.
Практика:
При какой массе воды, налитой в сосуд объемом 1 л при температуре 25 °C и плотности воды 950 кг/м3, общее количество затраченной теплоты будет равно 2,375·106 дж?