Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы массу M = 400г воды с начальной температурой t1 = 20°C довести до кипения и массу m = 40г ее превратить в пар?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи мы будем использовать формулу:

Q = c m Δt

где:
Q - количество теплоты,
c - удельная теплоемкость вещества (для воды это 4.186 Дж/(г*°C)),
m - масса вещества,
Δt - изменение температуры.

Сначала рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагревания 400г воды с температурой 20°C до кипения (100°C):

Q1 = c m1 Δt1,
где m1 = 400г - масса воды,
Δt1 = 100°C - 20°C = 80°C.

Q1 = 4.186 400 80 = 133568 Дж.

Теперь рассчитаем количество теплоты, необходимое для испарения 40г воды при температуре кипения (100°C):

Q2 = m2 * L,
где m2 = 40г - масса воды,
L - теплота парообразования воды (для воды это 2260 кДж/кг = 2.26 МДж/кг = 2260 кДж/г).

Q2 = 40 * 2.26 = 90.4 кДж = 90400 Дж.

Итак, общее количество теплоты, необходимое для нагревания 400г воды с температурой 20°C до кипения и испарения 40г ее при температуре кипения, составляет 133568 Дж + 90400 Дж = 224968 Дж.