Сколько теплоты требуется, чтобы нагреть воду массой 30г в стальном чайнике массой 200г с исходной температурой 10°С

Название: Теплота перехода воды в пар

Разъяснение: Чтобы решить эту задачу, нам нужно знать теплоту парообразования воды и применить формулу для расчета теплоты перехода. Теплота парообразования воды равна 40.7 кДж/моль.

Теплота перехода можно рассчитать, используя формулу:

Q = m * c * ΔT,

где:
Q - теплота перехода,
m - масса вещества,
c - удельная теплоемкость,
ΔT - изменение температуры.

Сначала мы должны рассчитать теплоту, необходимую для нагрева воды от 10 °С до 100 °С:

Q1 = m1 * c1 * ΔT1,

где:
m1 - масса воды,
c1 - удельная теплоемкость воды (4.18 Дж/г °C),
ΔT1 - изменение температуры (100 °C - 10 °C).

Затем мы рассчитаем теплоту парообразования:

Q2 = m2 * ΔHv,

где:
m2 - масса воды (в паре),
ΔHv - теплота парообразования (40.7 кДж/моль).

Итого, чтобы нагреть воду массой 30 г до кипения, нам потребуется сумма теплоты для нагрева и теплоты парообразования:

Q = Q1 + Q2.

Вычисляя значения, получим ответ.

Пример:
Заданная масса воды: 30 г
Масса чайника: 200 г
Изначальная температура: 10 °C

Совет: При решении таких задач полезно помнить формулу Q = mcΔT, где Q - теплота, m - масса, c - удельная теплоемкость материала, ΔT - изменение температуры.

Практика: Сколько теплоты потребуется для нагрева 50 г воды с исходной температурой 15 °C до кипения, используя стеклянный чайник массой 150 г? Удельная теплоемкость воды равна 4.18 Дж/г °C. Удельная теплоемкость стекла - 0.84 Дж/г °C. Теплота парообразования воды - 40.7 кДж/моль.