В радиатор водяного отопления в комнату Деда Мороза поступило 100 кг воды при температуре 80 0С. А обратная подача воды была при температуре 60 0С. Сколько теплоты отняла комната Деда Мороза?
Дано:
mгр = 100 кг
с =4200 Дж/кг 0С
t1 = 80 0С
t2 = 60 0С
Q = ?
При остывании воды освобождается энергия
Q = mc(t1 - t2)
Q = mc(t1 - t2) = 100 кг*4200 Дж/кг 0С (80 0С - 60 0С) = 8400000 Дж = 8400 кДж
ответ: Q = 8400 кДж
2.Какое количество теплоты пошло на приготовление на Северном Полюсе питьевой воды изо льда для Деда Мороза,массой 10 кг, взятого при температуре (-20 °С), если температура должна быть равной 15 °С? Удельная теплоемкость льда 2100 Дж / (кг · °С), температура его плавления 0 °С, удельная теплота плавления 340 кДж/кг, удельная теплоемкость воды 4200 Дж / (кг · °С).
Дано:
mгр = 10 кг
св =4200 Дж/кг 0С
с л= 2100 Дж/кг 0С
t1 = -20 0С
t2 = 0 0С
t3 = 15 0С
λ = 340 кДж/кг = 340000 Дж/кг
Q = ?
Сначала нужно нагреть лед до температуры плавления
Q1 = сm(t2 -t1) = 2100 Дж/(°С*кг)*10 кг*(0 + 20) = 420000Дж
Лед прежде всего должен расплавиться:
Q1 = λm
Q 1= λm = 340000 Дж/кг*10 кг = 3400000 Дж
Для нагревания воды, полученной изо льда, необходимо:
Q2 = сm(t3 - t2) = 4200 Дж/(°С*кг)*10 кг*(15 °С - 0 °С) = 630000 Дж
Общее количество теплоты:
Q = Q 1 + Q2 +Q3 = 420000Дж + 3400000Дж + 630000Дж = 4450000 Дж = 4450 кДж
ответ: Q = 4450 кДж
Q1=I^2*R*t1 ('это как раз то кол-во теплоты что отдаст эл.печка согласно з-на Джоуля -ленца)
Q1=C*m(100-10) откуда m=I^2*R*t1
\C*90 (С- удельная теплоемкость воды)
Q2-которое потребуется для испарения.Q2=m*r(удельная теплота парообразования воды возьмешь в таблице)
Q2= I^2*R*t2- кол-во теплоты выделенное печкой для испарения воды . из Q1 и Q2 выразим массу, так как масса воды в обоих случаях будет одинакова m=I^2*R*t1
\C*90 (С- удельная теплоемкость воды)\C*90 и m=Q2\r Можно записать Q1\C*90=Q2\r
Вместо Q1 подставить I^2*R*t1, а вместо Q2 подставить I^2*R*t2 получится I^2*R*t1\С*90=I^2*R*t2\r. так как I и R равны в обоих случаях(печка одинаковая), то мы их сократим и получим t1\C*90=t2\r. Откуда t2=t1*r\C*90=600*22,6*10^5\4200*90=3587[c]= приблизительно 1 час
t1=600 c
С=4200 Дж\кг* градус r-22.6*10^5 Дж\кг .