Какова была масса воды, если через воду с температурой 20 градусов пропускают 100 граммов водяного пара при температуре 100 градусов, и сконденсировалась половина пара? Тепловых потерь нет, удельная теплота парообразования воды составляет 2,3 МДж/кг, а удельная теплоёмкость воды — 4,2 кДж/кг*С.

Математика 10 класс Теплообмен и фазовые переходы масса воды температура 20 градусов водяной пар конденсация пара удельная теплота парообразования теплоемкость воды тепловые потери расчет массы воды физика термодинамика Новый

Давайте вместе разберемся с этой задачей! Это очень интересно и увлекательно!

Итак, у нас есть 100 граммов водяного пара при температуре 100 градусов, и мы знаем, что сконденсировалась половина этого пара. Это значит, что:

• Масса сконденсировавшегося пара = 100 г / 2 = 50 г = 0,05 кг.

Теперь давайте посчитаем, сколько теплоты выделится при конденсации этого пара. Для этого используем удельную теплоту парообразования:

• Q1 = m * L = 0,05 кг * 2,3 МДж/кг = 0,115 МДж = 115 кДж.

Теперь, когда пар конденсируется, он передает тепло в воду, которая нагревается. Мы знаем, что температура воды была 20 градусов. После того, как пар конденсировался, температура воды будет увеличиваться. Используем формулу для расчета теплоты, переданной воде:

• Q2 = m_вода * c * ΔT.

Где:

• m_вода - масса воды, которую мы ищем.
• c - удельная теплоемкость воды = 4,2 кДж/кг*С = 4200 Дж/кг*С.
• ΔT - изменение температуры воды. Предположим, что температура воды поднимается до 100 градусов, тогда ΔT = 100 - 20 = 80 градусов.

Теперь подставим значения в уравнение:

• 115000 Дж = m_вода * 4200 Дж/кг*С * 80 С.

Теперь решим это уравнение для массы воды:

• m_вода = 115000 / (4200 * 80).
• m_вода = 115000 / 336000 = 0,342 кг.

Таким образом, масса воды составила примерно 0,342 кг или 342 грамма!

Вот такая увлекательная задача! Надеюсь, вам было интересно это решать вместе со мной!