Какое количество стоградусного пара потребуется для нагрева 80 л воды, взятой при 6 градусах, до 36 градусов? Помогите сделать анализ!

Физика 7 класс Тепловые явления количество стоградусного пара нагрев 80 л воды температура 6 градусов температура 36 градусов физика 7 класс расчет тепла теплота пар вода изменение температуры теплопередача задачи по физике примеры задач школьная физика Новый

Для решения задачи нам нужно определить, какое количество стоградусного пара потребуется, чтобы нагреть 80 литров воды с температуры 6 градусов до 36 градусов. Давайте подробно разберем все шаги.

Шаг 1: Определяем тепло, необходимое для нагрева воды.

• Для нагрева воды мы используем формулу:
• Q2 = cm1(t2 - t1),
• где:
• Q2 - количество теплоты, необходимое для нагрева воды;
• c - удельная теплоемкость воды (примерно 4200 Дж/(кг·°C));
• m1 - масса воды (80 л ≈ 80 кг, так как плотность воды примерно 1 кг/л);
• t2 - конечная температура (36 °C);
• t1 - начальная температура (6 °C).

Теперь подставим известные значения:

• Q2 = 4200 * 80 * (36 - 6) = 4200 * 80 * 30 = 10080000 Дж.

Шаг 2: Определяем тепло, которое будет передано от пара.

• Когда пар конденсируется, он отдает тепло, и это тепло можно выразить формулой:
• Q1 = -Lm,
• где:
• L - удельная теплота парообразования (примерно 2.3 * 10^6 Дж/кг);
• m - масса пара.

Таким образом, общее количество теплоты, которое мы получим от пара, будет:

• Q1 = -2.3 * 10^6 * m.

Шаг 3: Уравниваем количество теплоты.

• При отсутствии потерь тепла можно записать уравнение:
• Q + Q1 + Q2 = 0.

Подставим значения:

• -2.3 * 10^6 * m + 10080000 = 0.

Шаг 4: Решаем уравнение для нахождения массы пара.

• Переносим все члены в одну сторону:
• 2.3 * 10^6 * m = 10080000;
• m = 10080000 / 2.3 * 10^6 ≈ 4.38 кг.

Шаг 5: Переводим массу в объем.

• Для получения объема пара при 100 °C, делим массу на плотность пара (приблизительно 0.6 кг/л):
• Объем = 4.38 кг / 0.6 кг/л ≈ 7.3 л.

Итог: Для нагрева 80 л воды с 6 °C до 36 °C потребуется примерно 4.38 кг стоградусного пара, что соответствует 7.3 литрам пара при 100 °C.