Какое количество теплоты необходимо для того, чтобы нагреть до температуры кипения и испарить m=500г воды, взятой при температуре t=50°C? удельная теплоёмкость воды c=4200дж`кг`°C. удельная теплота парообразования воды L=2,3•10⁶Дж/кг. ответ дать в килоджоулях
Для решения данной задачи необходимо определить общее количество теплоты, требующееся для нагрева воды до температуры кипения и её последующего испарения.
Нагрев воды до температуры кипения.
Температура кипения воды составляет 100°C. Начальная температура воды — 50°C. Следовательно, необходимое изменение температуры (Δt):
\[ \Delta t = 100°C - 50°C = 50°C \]
Теперь, используя формулу для расчета теплоты:
\[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta t \]
Подставляя значения:
- \( m = 0,5 \) кг (500 г),
- \( c = 4200 \) Дж/(кг·°C),
- \( \Delta t = 50 \)°C.
Получаем:
\[ Q_1 = 0,5 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 50 \, \text{°C} = 0,5 \cdot 4200 \cdot 50 = 105000 \, \text{Дж} \]
Испарение воды.
Для испарения нужно использовать удельную теплоту парообразования:
\[ Q_2 = m \cdot L \]
Подставляя значения:
- \( m = 0,5 \) кг,
- \( L = 2,3 \times 10^6 \) Дж/кг.
Получаем:
\[ Q_2 = 0,5 \, \text{кг} \cdot 2,3 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} = 1,15 \times 10^6 \, \text{Дж} \]
Общее количество теплоты.
Теперь сложим оба полученных количества теплоты:
\[ Q_{\text{total}} = Q_1 + Q_2 = 105000 \, \text{Дж} + 1,15 \times 10^6 \, \text{Дж} = 1260000 \, \text{Дж} \]
Переведём это значение в килоджоули, деля на 1000:
\[ Q_{\text{total}} = 1260000 \, \text{Дж} \div 1000 = 1260 \, \text{кДж} \]
Таким образом, для нагрева до температуры кипения и испарения 500 г воды при температуре 50°C потребуется 1260 кДж теплоты.
