Сколько теплоты потребуется, чтобы превратить 2 килограмма воды, имеющей температуру 50 градусов Цельсия, в пар?

Содержание вопроса: Расчет теплоты парообразования

Пояснение: Чтобы решить эту задачу, нам нужно выяснить, сколько теплоты требуется для превращения 2 кг воды при заданной температуре в пар.

Первым шагом нужно рассчитать количество теплоты, необходимое для нагрева воды до точки кипения (100 градусов Цельсия). Для этого мы используем следующую формулу:

Q1 = m * c * ΔT1,

где Q1 - количество теплоты (дж), требуемое для нагрева, m - масса воды (кг), c - удельная теплоемкость воды (дж/(кг*°C)), ΔT1 - изменение температуры.

Для нашей задачи:

m = 2 кг,
c = 4200 дж/(кг*°C),
ΔT1 = (100 - 50) градусов Цельсия.

Подставим значения в формулу:

Q1 = 2 * 4200 * (100 - 50) = 2 * 4200 * 50 = 420000 дж.

Далее, чтобы рассчитать количество теплоты парообразования, мы используем формулу:

Q2 = m * L,

где Q2 - количество теплоты (дж), требуемое для парообразования, m - масса воды (кг), L - удельная теплота парообразования (дж/кг).

Для нашей задачи:

m = 2 кг,
L = 2.3 * 10^6 дж/кг.

Подставим значения в формулу:

Q2 = 2 * 2.3 * 10^6 = 4.6 * 10^6 дж.

Итак, общее количество теплоты, необходимое для превращения 2 кг воды при температуре 50 градусов Цельсия в пар, составит:

Q = Q1 + Q2 = 420000 + 4.6 * 10^6 = 4.62 * 10^6 дж.

Пример: Сколько теплоты потребуется, чтобы превратить 3 кг воды, имеющей начальную температуру 40 градусов Цельсия, в пар? Удельная теплоемкость воды составляет 3800 дж/(кг*°C), а удельная теплота парообразования равна 2.8 * 10^6 дж/кг.

Совет: При решении задач на теплоту важно правильно использовать формулы и следить за единицами измерения. Обратите внимание на правильное подключение значений и их единиц измерения.

Закрепляющее упражнение: Сколько теплоты потребуется, чтобы превратить 1.5 кг воды, имеющей начальную температуру 80 градусов Цельсия, в пар? Удельная теплоемкость воды составляет 4100 дж/(кг*°C), а удельная теплота парообразования равна 2.1 * 10^6 дж/кг.