Для нагревания 500г воды и превращения 100г ее в пар было затрачено 420 кДж теплоты. Какова первоначальная температура воды?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения энергии.

Сначала посчитаем количество теплоты, которое необходимо для нагревания 500г воды до рабочей температуры (пусть она равна Т):
Q1 = mcΔT,
где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды (4.18 кДж/(кг·°C)), ΔT - изменение температуры.

Q1 = 0.5кг 4.18 кДж/(кг·°C) (T - T0),
где T0 - начальная температура.

Теперь найдем количество теплоты, которое нужно для превращения 100г воды в пар:
Q2 = ml,
где m - масса жидкости, l - удельная теплота парообразования воды (2260 кДж/кг).

Q2 = 0.1кг * 2260 кДж/кг = 226 кДж.

Итак, общее количество затраченной теплоты:
Q = Q1 + Q2 = 420 кДж.

Подставляем все известные значения и получаем уравнение:
0.5 4.18 (T - T0) + 226 = 420.

Решая уравнение получаем:
2.09 (T - T0) = 420 - 226,
2.09 (T - T0) = 194,
T - T0 = 194 / 2.09,
T - T0 ≈ 92.8.

Итак, первоначальная температура воды (T0) была примерно 92.8 градусов Цельсия.