Испарение - это парообразование с поверхности жидкости.если жидкость находится в открытом сосуде, то она постепенно испаряется, то есть переходит в газообразное состояние. переход из одного агрегатного состояния в другое называется фазовым переходом. испарение жидкостей происходит при любой температуре, но при увеличении температуры скорость испарения увеличивается.молекулы в жидкости, также как и в газе, разными скоростями, а, следовательно, и разными энергиями, хотя средняя энергия молекул при неизменной температуре имеет вполне определенное значение. всегда какая-то часть молекул имеет значение энергии больше среднего и какая-то часть меньше среднего. соответственно и скорости молекул разные. при каждой температуре наиболее быстрые молекулы могут преодолеть притяжение соседних молекул и, прорвавшись сквозь поверхностный слой, вылететь за пределы жидкости. чем выше температура жидкости, тем больше быстрых молекул и тем быстрее идет испарение. при испарении из жидкости вылетают наиболее быстрые молекулы. они тратят часть своей энергии на совершение работы против удерживающих их в поверхностном слое сил молекулярного притяжения. оставшиеся в жидкости молекулы имеют меньшую энергию. таким образом, средняя энергия этих молекул убывает, следовательно, жидкость охлаждается.но, если подводить к жидкости тепло, то ее температура может не изменяться. проще говоря, при испарении энергия поглощается. жидкость самые быстрые молекулы, а внутри неё остаются более медленные молекулы. кинетическая энергия молекул, оставшихся в жидкости, уменьшается. внутренняя энергия жидкости тоже уменьшается. когда нет притока энергии к жидкости извне, испарение ведет к уменьшению внутренней энергии жидкости - температура жидкости понижается.
Итак, разберем задачу по пунктам. 1) Сначала мы должны нагреть лёд Формула выделившейся теплоты: Q1=c1*m*Δt1, где c - удельная теплоемость льда, равная 2100 Дж/(кг*К), m - масса льда, Δt1 - изменение температуры. Стоит обратить ваше внимание на то, что когда мы высчитываем изменение, нам необязательно переводить температуру из градусов Цельсия в Кельвины, так что Δt у нас будет равно 10. Q1>0 2) После нагревания мы должны расплавить лёд Формула выделившейся теплоты: Q2=λ*m, где λ - удельная теплота плавления льда, равная 334*10³ (Дж/кг) Q2>0 3) Итак, теперь мы имеем воду. Масса осталась та же. Нам осталось лишь нагреть воду до температуры, когда из нее будет образовываться пар. Формула выделившейся теплоты: Q3=c2*m*Δt2, где c2 - удельная теплоемкость воды, равная 4190 Дж/(кг*К), Δt2=100 (Мы должны нагреть воду от 0 градусов до 100. Из конечной вычитаем начальную 100-0=100). Q3>0 4)Итак, в итоге мы должны составить уравнение теплового баланса: Q=Q1+Q2+Q3 Нам осталось лишь подставить значения и вычислить какое же количество теплоты нам требуется:) Q=2100*2*10+334000*2+4190*2*100=42000+668000+838000=1538000 (Дж/кг)=1,548Мдж/кг
0,0(0 оценок)
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota
Оформи подписку
