Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы 400 г воды с начальной температурой 20 градусов довести до кипения и 40 г её превратить в пар?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи необходимо разделить её на два этапа: нагревание воды до кипения и испарение воды.

Нагревание воды до кипения:
Для нагревания воды до кипения используем уравнение теплообмена:
Q = m c ∆T,
где Q - количество теплоты, которое нужно затратить, чтобы нагреть воду, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды (4,18 Дж/(г*°C)), ∆T - изменение температуры.

Q1 = 400г 4,18 Дж/(г°C) * (100° - 20°) = 12540 Дж.

Испарение воды:
Для испарения воды используем уравнение изменения энтальпии испарения:
Q = m * λ,
где Q - количество теплоты, которое нужно затратить, чтобы испарить воду, m - масса испарившейся воды, λ - энтальпия испарения воды (2260 кДж/кг = 2260 Дж/г).

Q2 = 40г * 2260 Дж/г = 90400 Дж.

Итак, общее количество теплоты, которое необходимо затратить, чтобы нагреть 400 г воды до кипения и испарить 40 г водя, составляет 12540 Дж + 90400 Дж = 102940 Дж.