Для начала рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагревания воды с массой 0,75 кг с 20°C до 100°C, используя удельную теплоемкость воды, которая равна 4,18 кДж/(кг·°C).
ΔQ1 = m * c * Δt
ΔQ1 = 0,75 кг * 4,18 кДж/(кг·°C) * (100°C - 20°C)
ΔQ1 = 0,75 кг * 4,18 кДж/(кг·°C) * 80°C
ΔQ1 = 0,75 кг * 334,4 кДж
ΔQ1 = 250,8 кДж
Следующий шаг - перевести оставшуюся воду при 100°C в пар. Для этого нам понадобится теплота парообразования, равная 2260 кДж/кг.
Теплота парообразования = 2260 кДж/кг
Теплота, необходимая для превращения 0,75 кг воды в пар:
ΔQ2 = m * λ
ΔQ2 = 0,75 кг * 2260 кДж/кг
ΔQ2 = 1695 кДж
Таким образом, общее количество энергии, используемое для нагревания 0,75 кг воды от 20°C до 100°C и последующего превращения её в пар массой 0,25 кг, составит:
ΔQ общее = ΔQ1 + ΔQ2
ΔQ общее = 250,8 кДж + 1695 кДж
ΔQ общее = 1945,8 кДж
Так, общая энергия, израсходованная на процесс нагревания и парообразования, составит 1945,8 кДж.
