Вопрос школьника
Какое количество энергии выделит вода массой 2 кг при охлаждении от 100 до 0 °С? Какое количество энергии выделится, если вместо воды взять столько же пара при 100 °С?
Ответ от учителя
Для расчета количества выделившейся энергии необходимо использовать формулу:
Q = m * c * ΔT
где Q — количество выделившейся энергии, m — масса вещества, c — удельная теплоемкость вещества, ΔT — изменение температуры.
Для воды массой 2 кг при охлаждении от 100 до 0 °С:
m = 2 кг
c = 4,186 Дж/(г*°C) — удельная теплоемкость воды
ΔT = 100 °C
Переведем массу в граммы:
m = 2 кг * 1000 г/кг = 2000 г
Тогда:
Q = 2000 г * 4,186 Дж/(г*°C) * 100 °C = 837 200 Дж
Таким образом, при охлаждении воды массой 2 кг от 100 до 0 °С выделится 837 200 Дж энергии.
Для пара массой 2 кг при охлаждении от 100 до 0 °С необходимо учитывать изменение агрегатного состояния вещества. Для этого используется формула:
Q = m * L + m * c * ΔT
где L — удельная теплота парообразования, которая равна 2257 Дж/г для воды при 100 °С.
m = 2 кг * 1000 г/кг = 2000 г
L = 2257 Дж/г
c = 2,01 Дж/(г*°C) — удельная теплоемкость пара
ΔT = 100 °C
Тогда:
Q = 2000 г * 2257 Дж/г + 2000 г * 2,01 Дж/(г*°C) * 100 °C = 4 514 000 Дж + 402 000 Дж = 4 916 000 Дж
Таким образом, при охлаждении пара массой 2 кг от 100 до 0 °С выделится 4 916 000 Дж энергии.
