Чтобы определить количество энергии, необходимое для обращения 72 г воды в пар при температуре 12 °C, нужно учесть два этапа:
- Нагревание воды от 12 °C до 100 °C.
- Парообразование при 100 °C.
Этап 1: Нагревание воды
Для нагревания воды используем формулу:
\[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T, \]
где:
- \( Q_1 \) - количество теплоты, необходимое для нагрева,
- \( m \) - масса воды (в кг),
- \( c \) - удельная теплоёмкость воды (4200 Дж/кг·°C),
- \( \Delta T \) - изменение температуры.
Сначала переведем массу воды в килограммы:
\[ m = 72 \, \text{г} = 0.072 \, \text{кг}. \]
Теперь найдем \( \Delta T \):
\[ \Delta T = 100 \, \text{°C} - 12 \, \text{°C} = 88 \, \text{°C}. \]
Теперь подставим все значения в формулу:
\[ Q_1 = 0.072 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/кг·°C} \cdot 88 \, \text{°C}. \]
Теперь вычислим:
\[ Q_1 = 0.072 \cdot 4200 \cdot 88 = 26,464.32 \, \text{Дж}. \]
Этап 2: Парообразование
Теперь найдём количество теплоты, необходимое для парообразования:
\[ Q_2 = m \cdot L, \]
где:
- \( L = 2260000 \, \text{Дж/кг} \) - удельная теплота парообразования.
\[ Q_2 = 0.072 \, \text{кг} \cdot 2260000 \, \text{Дж/кг} = 162192.00 \, \text{Дж}. \]
Общее количество теплоты
Теперь суммируем количество теплоты, необходимое для нагревания и парообразования:
\[ Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2 = 26464.32 \, \text{Дж} + 162192.00 \, \text{Дж} = 188656.32 \, \text{Дж}. \]
Теперь переведем в килоджоули:
\[ Q_{\text{общ}} = \frac{188656.32 \, \text{Дж}}{1000} = 188.66 \, \text{кДж}. \]
Округлим до целого числа:
Ответ: 189 кДж.