Чтобы найти количество теплоты \( Q \), которое необходимо для нагрева вещества, можно использовать следующие формулы:
Для нагрева первого тела (в данном случае воды): \[ Q_1 = m_1 \cdot c \cdot (t_2 - t_1) \] Где:
- \( m_1 \) — масса первого тела (в данном случае воды),
- \( c \) — удельная теплоёмкость (для воды это 4200 Дж/(кг·°C)),
- \( t_1 \) — начальная температура (20°C),
- \( t_2 \) — конечная температура (100°C).
Для перехода второго тела (например, воды) в пар или истечение: \[ Q_2 = m_2 \cdot L \] Где:
- \( m_2 \) — масса второго тела,
- \( L \) — теплота парообразования (2,3 × 10^6 Дж/кг).
Теперь подставим данные в формулу для первого тела:
Расчёт \( Q_1 \): \[ Q_1 = 0.75 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot (100 - 20) \, \text{°C} \] \[ Q_1 = 0.75 \cdot 4200 \cdot 80 \] \[ Q_1 = 0.75 \cdot 336000 \] \[ Q_1 = 252000 \, \text{Дж} \]
Расчёт \( Q_2 \): \[ Q_2 = 2500 \, \text{кг} \cdot 2.3 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} \] \[ Q_2 = 2500 \cdot 2300000 \] \[ Q_2 = 5750000000 \, \text{Дж} \]
Теперь суммируем оба значения, чтобы получить общее количество теплоты \( Q \): \[ Q = Q_1 + Q_2 \] \[ Q = 252000 + 5750000000 \] \[ Q \approx 5750252000 \, \text{Дж} \]
Итак, общее количество теплоты \( Q \) составляет примерно \( 5.75 \times 10^9 \, \text{Дж} \).
