Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для нагрева 100 г воды от 10°C до точки кипения (100°C) и последующего её испарения, нужно учесть два этапа: нагрев воды и её испарение.
Нагрев воды: Для нагрева воды используем формулу: \[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T \] где:
- \( Q_1 \) — количество теплоты на нагрев (в джоулях),
- \( m = 0.1 \) кг — масса воды,
- \( c = 4200 \) Дж/(кг·°C) — удельная теплоёмкость воды,
- \( \Delta T = 100°C - 10°C = 90°C \) — изменение температуры.
Подставив значения, получаем: \[ Q_1 = 0.1 \cdot 4200 \cdot 90 = 37800 \text{ Дж} \]
Испарение воды: Для испарения воды используем следующую формулу: \[ Q_2 = m \cdot L \] где:
- \( Q_2 \) — количество теплоты на испарение (в джоулях),
- \( L = 2260 \times 10^3 \) Дж/кг — удельная теплота парообразования воды.
Подставив значения, получаем: \[ Q_2 = 0.1 \cdot 2260000 = 226000 \text{ Дж} \]
Общее количество теплоты: Теперь сложим оба количества теплоты: \[ Q_{total} = Q_1 + Q_2 = 37800 + 226000 = 263800 \text{ Дж} \]
Таким образом, для нагрева 100 г воды от 10°C до кипения и её последующего испарения требуется 263800 Дж тепла.