Výpočet tepla při vypařování + graf vypařování
Př: Vypočítej teplo, které přijme voda o teplotě 100°C, jestliže se přemění na páru o téže teplotě. Hmotnost vody je 200g. m = 200g = 0,2 kg t0 = 100°C Q = ? lv = 2260 kJ/kg Aby se mohla voda přeměnit v páru, musí mít teplotu varu (tv = 100°C)…. má tv nastane přeměna Q = Lv = lv . m Q = Lv = lv . m Q = 2260 . 0,2 Q = 452kJ Voda přijme teplo 452kJ.
Př: Led má hmotnost 2kg a teplotu -2°C Př: Led má hmotnost 2kg a teplotu -2°C. Přemění se na vodu a voda pak na páru o teplotě 100°C. Jaké celkové teplo musíme dodat? Probíhá několik dějů: 1. led se musí ohřát z t0 = -2°C na tt = 0°C … Q1 2. tání ledu … Q2 3. Voda se musí ohřát z t0 = 0°C na tv = 100°C … Q3 4. Voda se přeměňuje na páru … Q4 Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4
1. Výpočet tepla spotřebovaného na ohřátí ledu z -2°C na 0°C m = 2kg t0 = -2°C tt = 0°C c = 2,09 Q1 = ? kJ Q1 = m . c . Δt Q1 = 2 . 2,09 . 2 Q1 = 8,36 kJ
2. Výpočet tepla spotřebovaného na tání ledu m = 2 kg lt = 334 Q2 = ? kJ Q2 = Lt = lt . m Q2 = 334 . 2 Q2 = 668 kJ
3. Výpočet tepla spotřebovaného na ohřátí vody z 0°C na 100°C m = 2kg t0 = 0°C tv = 100°C c = 4,2 Q3 = ? kJ Q3 = m . c . Δt Q3 = 2 . 4,2 . 100 Q3 = 840 kJ
4. Výpočet tepla spotřebovaného na přeměnu vody na páru m = 2 kg lv = 2260 Q4 = ? kJ Q4 = Lv = lv . m Q4 = 2260 . 2 Q4 = 4520 kJ
5. Výpočet celkového tepla Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 Q = 8,36 + 668 + 840 + 4520 Q = 6036,36 kJ
Graf vypařování - závislost teploty na čase Voda má počáteční teplotu 10°C (t0= 10°C) 4 minuty se ohřává na teplotu varu (tv = 100°C) 20 minut se vypařuje t [°C] 40 50 90 80 70 60 10 20 30 100 t [min] změna skupenství (voda se vypařuje) teplota se nemění 100°C dodáváme teplo Lv voda se ohřává z 10°C na 100°C (tv) dodáváme teplo Q1
Př: 2,5 litru vody o teplotě 20°C se ohřeje a přemění na páru o teplotě 100°C. Jaké celkové teplo musíme vodě dodat? Q = 6490 kJ