Встакан налит кипяток при температуре 100° с. над поверхностью стакана поднимается пар со скоростью v=0.6 см/с. масса воды в стакане m=200 г. площадь поверхности, с которой происходит испарение, s=33 см2. удельная теплота парообразования равна 2.3 мдж/кг, теплоемкость воды c=4200 дж/кг·к, плотность водяного пара при 100° с равна 580 г/м3. считая, что весь пар имеет температуру 100° с, и что вся теплота, затрачиваемая на испарение, забирается у воды в стакане, найдите в град/с скорость остывания воды в стакане за счет испарения воды. при нахождении скорости остывания считайте, что теплоемкостью стакана и убылью воды в стакане можно пренебречь. также найдите на сколько градусов δt остынет кипяток за t=17 с и какая масса воды m1 испарится за время t. ответы вводите с точностью до тысячных.

102

446

Посмотреть ответы 2

Ответы на вопрос:

anara01051979

Физика

4,4(32 оценок)

Обозначим скорость остывания, как t', тогда: t' = dt/dt c = cm = dqв/dt ; dt = dqв/[cm] – здесь dqв – изменение энергии воды, dqв + dqп = 0 – здесь dqп – изменение энергии пара, qп = λm ; m = ρv ; v = sh , где h – высота подъёма пара ; m = ρv = ρsh ; qп = λm = λρsh ; dqп = d(λρsh) = λρsdh ; dqв = –dqп =–λρsdh ; dt = dqв/[cm] = –λρs/[cm] dh ; t' = dt/dt = –λρs/[cm] dh/dt = –λρsv/[cm] ; t' = –λρsv/[cm] ≈ ≈ – 2 300 000 * 0.58 * [ 33 / 10 000 ] * [ 0.6 / 100 ] / [ 4200 * 0.2 ] ≈ ≈ – 23 * 29 * 11 * 3 / 700 000 ≈ –0.0314 °c/с ; δt = t't = –λρsvt/[cm] ≈ ≈ – 2 300 000 * 0.58 * [ 33 / 10 000 ] * [ 0.6 / 100 ] * 17 / [ 4200 * 0.2 ] ≈ ≈ – 23 * 29 * 33 * 17 / 700 000 ≈ –0.53°c ; m = ρsh ; dm/dt = d(ρv)/dt = ρd(sh)/dt = ρs dh/dt = ρsv ; δm = [dm/dt] t = ρsvt ≈ ≈ 0.58 * [ 33 / 10 000 ] * [ 0.6 / 100 ] * 17 ≈ 58 * 33 * 6 * 17 / 1 000 000 000 ≈ ≈ 195 / 1 000 000 кг ≈ 195 / 1000 г ≈ 0.195 г ≈ 195 мг .