1. Некоторое количество идеального газа переходит из состояния 1 в состояние 2 один раз посредством процесса I, другой раз – посредством процесса II (рис. 6). В ходе какого из процессов количество полученного газом тепла больше? 1)QI=QII; 2) QI QII; 4)для ответа не хватает данных.
ДАНО:
m = 200 г = 0,2 кг — масса
t₁ - 20°С — начальная температура
t₂ - 100°С — конечная температура
с = 4200 Дж/кг·°С — удельная теплоемкость воды
L = 2,3·10⁶ Дж/кг — удельная теплота парообразования воды
НАЙТИ:
Q - ? — количество теплоты
Q₁ = cm(t₁-t₂)
Q₁ = 4200·0,2·(100-20) = 840·80 = 67 200 Дж - нагревание воды.
Q₂ = Lm
Q₂ = 2,3·10⁶ · 0,2 = 2 300 000·0,2 = 460 000 Дж - испарение воды.
Q = Q₁+Q₂ - общее количество теплоты
Q = 67 200 + 460 000 = 527 200 Дж - потребовалось затратить на все процессы.
ОТВЕТ: 527 200 Дж
Запишем уравнение теплового баланса
Q1 + Q2 = Q3
где Q1 - количество теплоты поглощенное стальным чайником
Q2 - количество теплоты поглощенное водой
Q3 - количество теплоты отданное бруском
Тогда c1*m1 * (t2-t1) + c2*m2 * (t2-t1) = c3*m3 * (t3-t2)
Удельная теплоемкость стали 0,46 кДж/(кг*К), воды 4,18 кДж/(кг*К)
Тогда
0,46*1,2*(25-20) + 4,18*1,9*(25-20) = с3 * 0,65 (100-25)
Отсюда с3 = 0,87 кДж/(кг*К)
Данной удельная теплоемкость может соответствовать Глина у которой с = 0,88 кДж/(кг*К)