Використавши 800 г бензину, 50 л води нагріли від 20 до 100°С і частину води випарили. Яка маса пари, що утворилась, якщо 60% теплоти згоряння бензину передано воді?
Енергія, яку виділяє горіння бензину, використовується для нагрівання води та випаровування частини води, тобто:
Q = Q1 + Q2
де Q - енергія, виділена при горінні 800 г бензину, Q1 - енергія, необхідна для нагрівання 50 л води від 20 до 100 °C, Q2 - енергія, необхідна для випаровування частини води.
Для розрахунку Q1 використовуємо формулу:
Q1 = m * c * ΔT
де m - маса води, c - теплоємність води, ΔT - різниця в температурі.
m = 50 кг = 50000 г (так як 1 л води = 1000 г)
c = 4,18 Дж/(г*°C)
ΔT = 100 - 20 = 80 °C
Q1 = 50000 г * 4,18 Дж/(г*°C) * 80 °C = 16 720 000 Дж
Для розрахунку Q2 використовуємо формулу:
Q2 = m * ΔH
де m - маса випареної води, ΔH - ентальпія пароутворення води.
Маса випареної води дорівнює різниці між масою води до і після нагрівання та випаровування:
маса випареної води = 50 л - (800 г / питома вага води при 100 °C)
Питома вага води при 100 °C дорівнює 0,9584 г/см³, тому:
маса випареної води = 50 л - (800 г / 0,9584 г/см³ / 1000 см³/л) = 42,12 л = 42,12 кг = 42 120 г
За таблицею значень ентальпії пароутворення, ΔH для води дорівнює 40,7 кДж/моль, тому:
Q2 = 42 120 г * 40,7 кДж/моль = 1 714 604,4 Дж
За умовою, 60% теплоти згоряння бензину передано воді, тобто:
Answers & Comments
Ответ:
Енергія, яку виділяє горіння бензину, використовується для нагрівання води та випаровування частини води, тобто:
Q = Q1 + Q2
де Q - енергія, виділена при горінні 800 г бензину, Q1 - енергія, необхідна для нагрівання 50 л води від 20 до 100 °C, Q2 - енергія, необхідна для випаровування частини води.
Для розрахунку Q1 використовуємо формулу:
Q1 = m * c * ΔT
де m - маса води, c - теплоємність води, ΔT - різниця в температурі.
m = 50 кг = 50000 г (так як 1 л води = 1000 г)
c = 4,18 Дж/(г*°C)
ΔT = 100 - 20 = 80 °C
Q1 = 50000 г * 4,18 Дж/(г*°C) * 80 °C = 16 720 000 Дж
Для розрахунку Q2 використовуємо формулу:
Q2 = m * ΔH
де m - маса випареної води, ΔH - ентальпія пароутворення води.
Маса випареної води дорівнює різниці між масою води до і після нагрівання та випаровування:
маса випареної води = 50 л - (800 г / питома вага води при 100 °C)
Питома вага води при 100 °C дорівнює 0,9584 г/см³, тому:
маса випареної води = 50 л - (800 г / 0,9584 г/см³ / 1000 см³/л) = 42,12 л = 42,12 кг = 42 120 г
За таблицею значень ентальпії пароутворення, ΔH для води дорівнює 40,7 кДж/моль, тому:
Q2 = 42 120 г * 40,7 кДж/моль = 1 714 604,4 Дж
За умовою, 60% теплоти згоряння бензину передано воді, тобто:
Q1 + Q2 = 0,6 * Q
де Q - енергія, виділена при горін
Объяснение: