Решение задач физика Рассчитать энергию превращения 100 гр воды при 90 С в пар

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Чтобы рассчитать энергию, необходимую для превращения воды в пар, нужно учесть два этапа:

Нагрев воды до ее температуры кипения (100 °C).Испарение воды при 100 °C.

Для расчета энергии используются следующие формулы:

Энергия, необходимая для нагрева воды:
[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T ]
где:

( Q_1 ) — энергия (Дж);( m ) — масса воды (кг);( c ) — удельная теплоемкость воды (приблизительно 4,18 кДж/(кг·°C));( \Delta T ) — изменение температуры (°C).

Энергия, необходимая для испарения воды:
[ Q_2 = m \cdot L ]
где:

( Q_2 ) — энергия (Дж);( L ) — удельная теплота парообразования (приблизительно 2260 кДж/кг).

Для решения задачи:

Переведем 100 г в кг:
[ m = 100 \, г = 0,1 \, кг ]

Рассчитаем изменение температуры:
[ \Delta T = 100 \, °C - 90 \, °C = 10 \, °C ]

Рассчитаем энергию, необходимую для нагрева воды до 100 °C:
[
Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T = 0,1 \, \text{кг} \cdot 4180 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 10 \, °C = 4180 \, \text{Дж}
]

Рассчитаем энергию, необходимую для испарения воды:
[
Q_2 = m \cdot L = 0,1 \, \text{кг} \cdot 2260000 \, \text{Дж/кг} = 226000 \, \text{Дж}
]

Общая энергия, необходимая для превращения 100 г воды при 90 °C в пар:
[
Q_{\text{total}} = Q_1 + Q_2 = 4180 \, \text{Дж} + 226000 \, \text{Дж} = 230180 \, \text{Дж}
]

Таким образом, энергия, необходимая для превращения 100 г воды при 90 °C в пар, составляет приблизительно 230180 Дж (или 230,18 кДж).