Задание 1
Что общего и в чём различия между процессами кипения и испарения? Почему при кипении жидкость превращается в пар гораздо быстрее, чем при испарении?
Могут ли испаряться твёрдые тела? Если да, то приведите примеры.
Задание 2
При температуре 26 ºC относительная влажность воздуха составляет 45%. Определите, какое количество росы выпадет с каждого кубического метра воздуха при понижении температуры до 10 ºC. Ответ укажите в миллиграммах. Плотность насыщенного пара при 26 ºC составляет 24,4 г/м³, при 10 ºC – 9,4 г/м³.
Задание 3 (20 баллов).
Сосуд содержит смесь воды и льда при температуре 0 °С. Масса воды равна 0,8 кг, масса льда равна 100 г. После введения водяного пара при температуре 100 °С установилась температура, равная 30 °С. Найдите массу пара. Потерями тепла пренебречь.
Задание 4
С высоты девятиэтажного здания упал молоток массой 900 г на железную пластину массой 3 кг и остановился. На сколько градусов нагрелась пластина, если на её нагревание израсходовалось 25 % выделившегося при ударе количества теплоты? Высоту этажа принять равной 3 м.
Задание 5
Полезная мощность дизельного двигателя 500 л.с., КПД 35%. Сколько тонн топлива необходимо такому двигателю на 10 дней бепрерывной работы? Удельная теплота сгорания дизельного топлива 42 МДж/кг.
Прошу вас помогите!!! Я очень плох по физике, и у меня стоят две двойки и одна тройка, это последняя работа. Я боюсь получить 2 помогите пожалуйста!!!
Что общего и в чём различия между процессами кипения и испарения? Почему при кипении жидкость превращается в пар гораздо быстрее, чем при испарении?
Могут ли испаряться твёрдые тела? Если да, то приведите примеры.
Задание 2
При температуре 26 ºC относительная влажность воздуха составляет 45%. Определите, какое количество росы выпадет с каждого кубического метра воздуха при понижении температуры до 10 ºC. Ответ укажите в миллиграммах. Плотность насыщенного пара при 26 ºC составляет 24,4 г/м³, при 10 ºC – 9,4 г/м³.
Задание 3 (20 баллов).
Сосуд содержит смесь воды и льда при температуре 0 °С. Масса воды равна 0,8 кг, масса льда равна 100 г. После введения водяного пара при температуре 100 °С установилась температура, равная 30 °С. Найдите массу пара. Потерями тепла пренебречь.
Задание 4
С высоты девятиэтажного здания упал молоток массой 900 г на железную пластину массой 3 кг и остановился. На сколько градусов нагрелась пластина, если на её нагревание израсходовалось 25 % выделившегося при ударе количества теплоты? Высоту этажа принять равной 3 м.
Задание 5
Полезная мощность дизельного двигателя 500 л.с., КПД 35%. Сколько тонн топлива необходимо такому двигателю на 10 дней бепрерывной работы? Удельная теплота сгорания дизельного топлива 42 МДж/кг.
Прошу вас помогите!!! Я очень плох по физике, и у меня стоят две двойки и одна тройка, это последняя работа. Я боюсь получить 2 помогите пожалуйста!!!
Answers & Comments
Различия: испарение идет при любой температуре, кипение при определенной. Испарение происходит только со свободной поверхности жидкости. Во время кипения испарение происходит по всему объему жидкости. Внутри жидкости внутрь пузырьков сначала воздуха, потом пара. Когда пузырьки увеличиваются достаточно для всплытия, они выпускают пар, лопаясь на поверхности воды. Она кипит. При испарении вода не теряет растворенный в ней воздух (аквариум), во время кипения пузырьки воздуха с парами воды покидают жидкость. Даже после остывания в кипяченой воде рыбы погибнут. Там практически нет растворенного воздуха.
Т.к. при кипении жидкость имеет температуру кипения, тем самым увеличивая парообразование, а испарение происходит при любой температуре.
Испаряться могут не только жидкости, но и твердые тела. Процесс испарения твердого тела называется сублимацией (или возгонкой) (сушка белья на улице)
Определим абсолютную влажность при 26 °С и относительной влажности 45%:
f = ро * ф = 24, 4 * 0,45= 10,98 г/м3
Согласно условию, плотность насыщенного пара при 10 °С составляет 9,4г/м3. Таким образом, "не помещается и будут лишними" 10,98-9,4=1,58г водяного пара, вот они-то и конденсируются в виде
росы. Ответ: 1580мг
Рассмотрим процессы, которые будут происходить в сосуде:
1) Имевшаяся вода нагреется с 0 до 20 градусов
2) Имевшийся лёд сначала расплавится, а потом получившаяся вода нагреется с 0 до 20 градусов
3) Запущенный пар сначала сконденсируется, а потом получившаяся вода остынет со 100 до 20 градусов.
Процессы 1 и 2 требуют сообщения энергии, процесс 3 энергию выделяет. Значит, по закону сохранения энергии: Q1 + Q2 = Q3
Распишем энергию каждого процесса. Общее выражение для энергии, требуемой для нагревания массы m вещества теплоёмкостью с на t градусов: Q=cmt. Теплоёмкость воды - значение справочное, равна 4200 Дж/(кг*градус) - то есть такая энергия требуется, чтобы нагреть килограмм воды на 1 градус Цельсия/Кельвина. Здесь и далее советую уточнить, какие справочные значения указаны в вашем учебнике.
Так что для исходной воды:
Q1=4200*0,6*20=50400 Дж
Энергия плавления массы m вещества с удельной теплотой плавления La (обычно обозначают греческой буквой лямбда) имеет вид: Q=mLa. Удельная теплота плавления льда равна 335 кДж/кг.
Так что для второго процесса, с учётом последующего нагрева:
Q2=335000*0,04+4200*0,04*20=13400+3360 = 16760 Дж
Q1+Q2=50400+16760=67160 Дж - всего столько энергии поглощается первыми двумя процессами, и значит столько же длжно быть выделено третьим процессом.
Энергия парообразования/конденсации массы m вещества с удельной теплотой парообразования L имеет вид: Q=mL. Для водяного пара L=2256 кДж/кг. Так что для третьего процесса, с учётом остывания получившейся воды, обозначая искомую массу как m:
Q3=2256000*m + 4200*80*m=(2256000+336000)*m=2592000*m
Вспоминая, что Q3=Q1+Q2=67160 Дж, выражаем массу:
m=67160/2592000=0,0259 кг = 26 г.
Решение:
h=9*3=27 м
C=460 Дж/кг*С
k=0,25
m1=0,9 кг
m2=3 кг
1) найдем E=mgh=0,9*10*27=243 Дж
2) по условию Q=E*k=243*0,25=60,75 Дж
3) Q=C*m2*Δt
Δt=Q/Cm2=60,75/460*3=0,044С
P*t = 0,35*q*m
m = P*t/0,35*q = 500*735*10*24*60*60/0,35*42*10^6 = 21600 кг = 21,6 т.