|
|
|
|
|
Глава 13. Основы термодинамики
Примеры решения задач по теме: Количество теплоты. Уравнение теплового балансаР е ш е н и е. Количество теплоты, необходимой для нагревания льда до t = 0 °С, Q1 = слm(0 - (-20)) Дж = 4,2 • 104 Дж. Промежуток времени, за который лёд нагреется до 0 °С, Δt1 = Q1/q = = 4,2 • 102 с = 0,12 ч. Количество теплоты, необходимой для таяния льда, Q2 = λm = 3,3 • 105 Дж. Промежуток времени, за который лёд полностью растает, Δt2 = Q2/q = 3,3 • 103 с ≈ 0,92 ч, t2 = 1,04 ч. Количество теплоты, необходимой для нагревания воды от 0 до 100 °С, Q3 = свm(100 - 0) Дж = 4,2 • 105 Дж. Промежуток времени, за который произойдёт нагревание, Δt3 = Q3/q = 4,2 х 103 с ≈ 1,2 ч, t3 = 2,24 ч. Для испарения воды требуется количество теплоты Q4 = rm = 2,26 • 106 Дж. Промежуток времени, за который произойдёт полное испарение, Δt4 = 2,26 • 104 с ≈ 6,3 ч, t4 = 8,54 ч. Затем будет происходить нагревание пара. Количество теплоты, необходимой для нагревания пара до 120 °С, Q5 = спm(120 - 100) Дж = 4,4 • 105 Дж. Промежуток времени, за который произойдёт нагревание пара, Δt5 = 4,4 • 103 с ≈ 1,2 ч, t5 = 9,74 ч. По полученным данным построен график зависимости t (°С) = ƒ(t) (рис. 13.6).
Задачи для самостоятельного решения 1. В воду объёмом 1 л, температура которой 20 °С, бросают кусок железа массой 100 г, нагретый до 500 °С. При этом температура воды повышается до 24 °С и некоторое количество её обращается в пар. Определите массу обратившейся в пар воды. 2. К чайнику с кипящей водой подводится ежесекундно энергия, равная 1,13 кДж. Определите скорость истечения пара из носика чайника, площадь поперечного сечения которого равна 1 см2. Плотность водяного пара считайте равной 1 кг/м3. 3. Определите массу снега, который растает при температуре 0 °С под колёсами автомобиля, если автомобиль буксует в течение 20 с, а на буксовку идёт 50% всей мощности? Мощность автомобиля 1,7 • 104 Вт, удельная теплота плавления льда 3,3 • 105 Дж/кг.
|
|
|