Дано:
Масса воды (m) = 1 кг
Начальная температура (T₀) = 0 °C = 273 K
Температура кипения (T) = 100 °C = 373 K
Удельная теплота парообразования для воды (L) = 2260 кДж/кг
Найти:
Количество теплоты, израсходованное на превращение в пар 1 кг воды при температуре кипения.
Решение:
Первоначально вода нагревается от начальной температуры (0 °C) до температуры кипения (100 °C). Для этого используем уравнение:\nQ₁ = m * c * ΔT,
где Q₁ - количество теплоты, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.
Теперь рассчитаем количество теплоты для превращения в пар:
Q₂ = m * L,
где Q₂ - количество теплоты, израсходованное на превращение в пар, m - масса воды, L - удельная теплота парообразования.
Суммируем оба количества теплоты для получения общего количества теплоты, израсходованного на превращение в пар.
Давайте теперь построим график зависимости температуры от затраченной теплоты.
Используемая удельная теплоемкость воды (c) = 4.18 кДж/(кг*°C)
(Значение удельной теплоемкости для подсчета изменения температуры воды)
После проведения расчетов, общее количество теплоты, израсходованное на превращение в пар 1 кг воды при температуре кипения, составляет 2501 кДж.