Чтобы расплавить 5 кг льда, взятого при температуре –10 ºC, затем нагреть полученную воду до температуры кипения, надо сообщить некоторое количество теплоты Q. Какую часть воды можно испарить, сообщив воде дополнительно половину Q? Потерями тепла пренебречь.
Answers & Comments
Verified answer
Ответ: 17%
Объяснение:
Дано:
m=5кг
t1=-10°C
t2=0°C
t3=100°C
с1=2100Дж/кг°С
с2=4200Дж/кг°С
λ=3,4*10⁵Дж/кг
L=2,3*10⁶Дж/кг
-------------------
m1-?
Q=Q1+Q2+Q3, где:
Q1-теплота на нагрев льда до темпрературы плавления:
Q1=с1*m*(t2-t1), где:
с1-удельная теплоемкость льда;
m-масса льда;
t1 и t2-начальная и конечная температура льда.
Q1=2100*5*(0+10)=105000Дж;
Q2=λ*m, где:
λ-удельная теплота плавления льда;
m-масса льда
Q2=3,4*10⁵*5=1700000Дж
Q3=c2*m*(t3-t2), где:
с2-удельная теплоемкость воды;
m-масса воды;
t2 и t3-начальная и конечная температура воды
Q3=4200*5*(100-0)=2100000Дж
Q=105000+1700000+2100000=3905000Дж
Возьмем половину этой теплоты на испарения льда:
Q4=Q/2=3905000/2=1952500Дж
Теплоту на испарение воды находим по формуле:
Q4=L*m1, где:
L-удельная теплота парообразования;
m1-масса воды
Отсюда:
m1=Q4/L=1952500/2,3*10⁶=0,85кг
Испаренная воды от всей составляет:
m1/m=0,85/5=0,17*100%=17%