質量2kg、温度315 、比熱12(KJ)/(kg * K)の物体を0 の水37Lとともに容器に入れる。水は蒸発しますか?そうでなければ、水温はどれだけ変化しますか?

質量2kg、温度315 、比熱12(KJ)/(kg * K)の物体を0 の水37Lとともに容器に入れる。水は蒸発しますか?そうでなければ、水温はどれだけ変化しますか?
Anonim

回答:

水は蒸発しません。水の最終温度は次のとおりです。

#T = 42 ^ oC#

だから温度変化:

#ΔT= 42 ^ oC#

説明:

両方とも同じ位相にある場合、総熱量は次のようになります。

#Q_(t ot)= Q_1 + Q_2#

初期加熱(混合前)

どこで #Q_1# 水の熱です #Q_2# 物体の熱したがって:

#Q_1 + Q_2 = m_1 * c_(p_1)* T_1 + m_2 * c_(p_2)* T_2#

今、私たちは同意する必要があります。

  • 水の熱容量は次のとおりです。

#c_(p_1)= 1(kcal)/(kg * K)= 4,18(kJ)/(kg * K)#

  • 水の密度は次のとおりです。

#ρ= 1(kg)/(lit)=> 1lit = 1kg - ># だからkgとリットルは水で等しい。

だから我々は持っています:

#Q_1 + Q_2 =#

#= 37kg * 4,18(kJ)/(kg * K)*(0 + 273)K + 2kg * 12(kJ)/(kg * K)*(315 + 273)K#

#Q_1 + Q_2 = 56334,18kJ#

最終加熱(混合後)

  • 水と物体の両方の最終温度は一般的です。

#T_1 '= T_2' = T#

  • また、総熱量も同じです。

#Q_1 '+ Q_2' = Q_1 + Q + 2#

したがって:

#Q_1 + Q_2 = m_1 * c_(p_1)* T + m_2 * c_(p_2)* T#

最終的な温度を見つけるために方程式を使う:

#Q_1 + Q_2 = T *(m_1 * c_(p_1)+ m_2 * c_(p_2))#

#T =(Q_1 + Q_2)/(m_1 * c_(p_1)+ m_2 * c_(p_2))#

#T (56334,18)/(37 * 4,18 2 * 12)(kJ)/(kg *(kJ)/(kg * K))

#T = 315 ^ oK#

#T = 315-273 = 42 ^ oC#

圧力が大気圧であれば、沸点は #100 ^ oC#。最終温度は次のとおりです。

#T = 42 ^ oC#

だから温度変化:

#ΔT= | T_2-T_1 | = | 42-0 | = 42 ^ oC#