Какое количество теплоты необходимо для того, чтобы нагреть до температуры кипения и выпарить 10 граммов воды, взятой при температуре 20 оС. Ответ дать в килоджоулях. В строке…
Какое количество теплоты необходимо для того, чтобы нагреть до температуры кипения и выпарить 10 граммов воды, взятой при температуре 20 оС. Ответ дать в килоджоулях. В строке прописать численный ответ без единиц измерения.
Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для нагрева воды до температуры кипения и ее выпаривания, необходимо учитывать два этапа:
- Нагрев воды от 20 °C до 100 °C.
- Выпаривание воды при 100 °C.
Формула для количества теплоты \(Q\) при нагреве:
\[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T \]
где:
- \(m\) — масса воды (10 граммов = 0,01 кг),
- \(c\) — удельная теплоемкость воды (примерно 4,18 кДж/(кг·°C)),
- \(\Delta T\) — изменение температуры (100 °C - 20 °C = 80 °C).
Теперь подставим значения в формулу:
\[ Q_1 = 0,01 \, \text{кг} \cdot 4,18 \, \text{кДж/(кг·°C)} \cdot 80 \, °C \]
\[ Q_1 = 0,01 \cdot 4,18 \cdot 80 = 3,344 \, \text{кДж} \]
- Выпаривание воды. Для этого используем удельную теплоту парообразования воды, которая составляет примерно 2260 кДж/кг.
Формула для количества теплоты \(Q\) при выпаривании:
\[ Q_2 = m \cdot L \]
где \(L\) — удельная теплота парообразования.
Теперь подставим значения в формулу:
\[ Q_2 = 0,01 \, \text{кг} \cdot 2260 \, \text{кДж/кг} = 22,6 \, \text{кДж} \]
- Общее количество теплоты:
\[ Q = Q_1 + Q_2 \]
\[ Q = 3,344 \, \text{кДж} + 22,6 \, \text{кДж} = 25,944 \, \text{кДж} \]
Теперь округлим до трех знаков после запятой:
Ответ: 25,944
