Задача з фізики 8 клас. Яку к-сть теплоти потрібно відібрати від 50 г водяної пари, взятої при температурі 100 градусів ,щоб отримати 50 г льоду при 0 градусів. Правильна відповідь = 150 кДж. Але в мене виходить 131 кДж. Можете детально написати рішення. Дякую.
Для розв'язання цієї задачі скористаємося законом збереження енергії.
Спочатку розглянемо процес конденсації водяної пари до води при температурі 100 градусів. Для цього скористаємося формулою для розрахунку теплоти пароутворення: Q1 = m1 * L, де m1 - маса водяної пари, L - теплота пароутворення (2256 кДж/кг).
Далі розглянемо процес охолодження води до льоду при температурі 0 градусів. Для цього скористаємося формулою для розрахунку теплоти підйому температури: Q2 = m2 c (T2 - T1), де m2 - маса води, c - питома теплоємність води (4.186 кДж/(кг*град)), T2 - температура кінцевого стану, T1 - температура початкового стану.
Q2 = 0.05 4.186 (0 - 100) = -20.93 кДж (від'ємне значення, оскільки відбувається виділення теплоти при охолодженні).
Отже, загальна кількість теплоти, яку потрібно відібрати, щоб отримати 50 г льоду при 0 градусів, дорівнює сумі теплоти пароутворення і теплоти підйому температури: Q = Q1 + Q2 = 112.8 - 20.93 = 91.87 кДж.
Отже, правильна відповідь не 150 кДж, а 91.87 кДж. Можливо, виникла помилка при розрахунках.
Для розв'язання цієї задачі скористаємося законом збереження енергії.
Спочатку розглянемо процес конденсації водяної пари до води при температурі 100 градусів. Для цього скористаємося формулою для розрахунку теплоти пароутворення:
Q1 = m1 * L,
де m1 - маса водяної пари, L - теплота пароутворення (2256 кДж/кг).
m1 = 50 г = 0.05 кг,
Q1 = 0.05 * 2256 = 112.8 кДж.
Далі розглянемо процес охолодження води до льоду при температурі 0 градусів. Для цього скористаємося формулою для розрахунку теплоти підйому температури:
Q2 = m2 c (T2 - T1),
де m2 - маса води, c - питома теплоємність води (4.186 кДж/(кг*град)), T2 - температура кінцевого стану, T1 - температура початкового стану.
m2 = 50 г = 0.05 кг,
T1 = 100 градусів,
T2 = 0 градусів.
Q2 = 0.05 4.186 (0 - 100) = -20.93 кДж (від'ємне значення, оскільки відбувається виділення теплоти при охолодженні).
Отже, загальна кількість теплоти, яку потрібно відібрати, щоб отримати 50 г льоду при 0 градусів, дорівнює сумі теплоти пароутворення і теплоти підйому температури:
Q = Q1 + Q2 = 112.8 - 20.93 = 91.87 кДж.
Отже, правильна відповідь не 150 кДж, а 91.87 кДж. Можливо, виникла помилка при розрахунках.