Какой будет масса оставшейся воды, если к воде объемом v=10л при температуре t0=50 градусов по Цельсию подвели Q = 6,7 МДж теплоты, и в результате часть воды испарилась? Удельная теплоемкость воды C составляет 4,2 кДж : кг умножить на градусы по Цельсию, а удельная теплота парообразования воды L равна 2,3 МДж : кг.

Физика 10 класс Теплота и температура масса воды испарение воды теплота удельная теплоёмкость теплоемкость воды температура воды физика расчет массы воды удельная теплота парообразования энергия испарения Новый

Чтобы найти массу оставшейся воды, нам нужно учитывать два процесса: нагрев воды и испарение части воды. Давайте разберем это шаг за шагом.

1. Определим массу воды: Сначала найдем массу воды, используя ее объем и плотность. Плотность воды примерно равна 1 кг/л, поэтому:
   • Масса воды (m) = объем (v) = 10 л = 10 кг.
2. Нагрев воды: Вода нагревается от 50 градусов до 100 градусов, прежде чем начнется испарение. Для этого используем формулу:
   • Q1 = m * C * Δt,
   • где Q1 - количество теплоты, необходимое для нагрева, m - масса воды, C - удельная теплоемкость (4,2 кДж/(кг·°C)), Δt - изменение температуры.

   Изменение температуры Δt = 100 - 50 = 50 °C. Теперь подставим значения:

   • Q1 = 10 кг * 4,2 кДж/(кг·°C) * 50 °C = 2100 кДж = 2,1 МДж.
3. Испарение воды: Теперь найдем, сколько теплоты осталось для испарения. Для этого вычтем количество теплоты, потраченной на нагрев, из общего количества теплоты:
   • Qисп = Q - Q1 = 6,7 МДж - 2,1 МДж = 4,6 МДж.

   Теперь найдем массу испарившейся воды (mисп) с помощью формулы:

   • Qисп = mисп * L,
   • где L - удельная теплота парообразования (2,3 МДж/кг).

   Отсюда масса испарившейся воды:

   • mисп = Qисп / L = 4,6 МДж / 2,3 МДж/кг ≈ 2 кг.
4. Масса оставшейся воды: Теперь мы можем найти массу оставшейся воды (mост):
   • mост = m - mисп = 10 кг - 2 кг = 8 кг.

Таким образом, масса оставшейся воды составляет 8 кг.