дано:
Начальная температура воды t1 = 10 °C.
Конечная температура воды t2 = 100 °C.
Время нагревания Tнагрев = 18 мин = 18 * 60 с = 1080 с.
Время парообразования Tпар = 23 мин = 23 * 60 с = 1380 с.
Масса воды m = 0,2 кг.
найти:
Удельную теплоту парообразования воды L.
решение:
1. Найдем количество теплоты Q, необходимое для нагрева воды от 10 до 100 °C:
Q1 = m * c * (t2 - t1), где c – удельная теплоёмкость воды.
Удельная теплоёмкость воды c ≈ 4200 Дж/(кг·°C).
Q1 = m * c * (t2 - t1)
= 0,2 * 4200 * (100 - 10)
= 0,2 * 4200 * 90
= 75600 Дж.
2. Теперь найдем количество теплоты Q для парообразования:
Q2 = m * L, где L – удельная теплота парообразования.
3. Общее количество теплоты Q, потребное на весь процесс (нагрев и парообразование):
Qобщ = Q1 + Q2.
4. Количество теплоты, использованное для превращения воды в пар за время Tпар:
Q2 = P * Tпар, где P – мощность плитки. Мощность плитки можно найти через Q1 и Tнагрев:
P = Q1 / Tнагрев
= 75600 / 1080
≈ 70 Вт.
5. Теперь подставим P в уравнение для Q2:
Q2 = P * Tпар
= 70 * 1380
= 96600 Дж.
6. Подставим Q2 в уравнение Q2 = m * L и найдем L:
96600 = 0,2 * L
=> L = 96600 / 0,2
=> L = 483000 Дж/кг.
ответ:
Удельная теплота парообразования воды по данным опыта составляет 483000 Дж/кг.