дано:
m = 3 кг (масса воды)
T_нач = 30 °С (начальная температура воды)
T_кип = 100 °С (температура кипения воды)
c_вода = 4200 Дж/(кг*°С) (удельная теплоемкость воды)
L = 2,3 * 10^6 Дж/кг (удельная теплота парообразования воды)
найти:
количество теплоты (Q), необходимое для превращения воды в пар
решение:
Количество теплоты можно найти в два этапа:
1. Нагрев воды от 30 °С до 100 °С.
2. Парообразование воды при 100 °С.
Этап 1: Нагревание воды. Количество теплоты, необходимое для нагрева, рассчитывается по формуле:
Q_нагрев = m * c_вода * (T_кип - T_нач)
Подставим известные значения:
Q_нагрев = 3 кг * 4200 Дж/(кг*°С) * (100 °С - 30 °С)
Q_нагрев = 3 * 4200 * 70
Q_нагрев = 882000 Дж
Этап 2: Парообразование. Количество теплоты, необходимое для парообразования, вычисляется по формуле:
Q_пар = m * L
Подставим известные значения:
Q_пар = 3 кг * 2,3 * 10^6 Дж/кг
Q_пар = 6,9 * 10^6 Дж
Общее количество теплоты, необходимое для превращения воды в пар, составит:
Q = Q_нагрев + Q_пар
Q = 882000 Дж + 6,9 * 10^6 Дж
Q = 7,782 * 10^6 Дж
ответ:
Количество теплоты, необходимое для превращения 3 кг воды в пар, Q ≈ 7,782 * 10^6 Дж