Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для обращения воды в пар, необходимо учитывать два этапа: нагрев воды до точки кипения и сам процесс кипения.
Нагрев воды до точки кипения: Для этого используем формулу: \[ Q_1 = m \cdot C \cdot \Delta T \] где:
- \( Q_1 \) — количество теплоты для нагрева,
- \( m = 121 \text{ г} = 0.121 \text{ кг} \) — масса воды,
- \( C = 4.18 \text{ кДж/(кг·°C)} \) — удельная теплоёмкость воды,
- \( \Delta T = 100°C - 81°C = 19°C \) — изменение температуры.
Подставим значения: \[ Q_1 = 0.121 \text{ кг} \cdot 4.18 \text{ кДж/(кг·°C)} \cdot 19°C \] \[ Q_1 = 0.121 \cdot 4.18 \cdot 19 \approx 10.025 \text{ кДж} \]
Кипение воды: После того как вода достигла 100°C, она начинает превращаться в пар. Для этого используем формулу: \[ Q_2 = m \cdot L \] где:
- \( Q_2 \) — количество теплоты для кипения,
- \( L = 2260 \text{ кДж/кг} \) — удельная теплота парообразования.
Подставим значения: \[ Q_2 = 0.121 \text{ кг} \cdot 2260 \text{ кДж/кг} \approx 273.46 \text{ кДж} \]
Теперь сложим оба значения, чтобы получить общее количество теплоты: \[ Q_{total} = Q_1 + Q_2 = 10.025 \text{ кДж} + 273.46 \text{ кДж} \approx 283.485 \text{ кДж} \]
Таким образом, для превращения 121 грамма воды при температуре 81°C в пар потребуется примерно 283.49 кДж теплоты.
