• Пожалуйста помогите решить задачу,с объяснениями .
    В калориметр с водой массой 12 кг (m1) и температурой 5(t1) впустили водяной пар массой 500 г (m2)и температурой 150(t2). После установления теплового баланса в калориметре оказалось температура t3. Удельная теплоёмкость водяного пара 2300 Дж/(кг С). Найти t3

Ответы 1

  • m1 = 12кг - масса воды в калориметре

    t1 = 5°C - температура воды в калориметре

    m2 = 0,5 кг - масса пара

    t2 = 150 °C - температура пара

    Сп = 2300 Дж/(кг· °С) - теплоёмкость пара

    Св = 4190 Дж/(кг· °С) - теплоёмкость воды

    r = 22,6 · 10⁵ Дж/кг - теплоёмкость парообразования

    t3 - ? - температура теплового баланса

    -----------------------------------------------

    Сначала пар охладился до tкип = 100°С, при этом он отдал энергию Q1

    Q1 = Cп · m2 · (t2 - tкип) = 2300 · 0,5 · (150 - 100) =

    = 57500 = 0,575 · 10⁵ (Дж)

    Затем пар сконденсировался и превратился в воду, при этом он отдал энергию Q2 = r · m2 = 22,6 · 10⁵ · 0,5 = 11,3 · 10⁵ (Дж)

    После этого вода массы m2 охладилась до температуры t3, отдав энергию Q3 = Cв · m2 · (tкип - t3)

    Вода в калориметре нагрелась до температуры t3, поглотив энергию

    Q4 = Cв · m1 · (t3 - t1)

    Уравнение теплового баланса имеет вид:

    Q1 + Q2 + Q3 = Q4

    Q1 + Q2 + Cв · m2 · (tкип - t3) = Cв · m1 · (t3 - t1)

    Q1 + Q2 + Cв · m2 · tкип - Cв · m2 · t3 = Cв · m1 · t3 - Cв · m1 · t1

    Cв · m1 · t3 + Cв · m2 · t3 = Q1 + Q2 + Cв · m2 · tкип + Cв · m1 · t1

    t3 = (Q1 + Q2 + Cв · (m2 · tкип + m1 · t1)) : (Cв · (m1 + m2)) =

    = (0,575 · 10⁵ + 11,3 · 10⁵ + 4190 · (0.5 · 100 + 12 · 5)) : (4190 · (0.5 + 12) =

    = (0,575 · 10⁵ + 11,3 · 10⁵ + 4,609 · 10⁵) : 0.52375 · 10⁵ ≈ 31°

    Ответ: ≈ 31°С

    • Автор:

      jamar
    • 5 лет назад
    • 0
  • Добавить свой ответ

Еще вопросы

Войти через Google

или

Забыли пароль?

У меня нет аккаунта, я хочу Зарегистрироваться

How much to ban the user?
1 hour 1 day 100 years