Для решения этой задачи нам нужно использовать теплоту парообразования воды. Энергия, необходимая для превращения жидкости в газ при постоянной температуре, определяется формулой:
[
Q = m \cdot L
]
где:
- (Q) — количество тепла (энергия), необходимое для парообразования (измеряется в джоулях, Дж);
- (m) — масса воды (в килограммах, кг);
- (L) — теплота парообразования воды (в джоулях на килограмм, Дж/кг).
Для воды теплота парообразования (L) при 100 °C равна приблизительно (2260 \text{ кДж/кг}) или (2.26 \times 10^6 \text{ Дж/кг}).
Теперь подставляем значения в формулу:
- Масса воды (m = 2.0 , \text{кг});
- Теплота парообразования (L = 2260 , \text{ кДж/кг}) = (2.26 \times 10^6 , \text{Дж/кг}).
Теперь вычислим энергию:
[
Q = 2.0 , \text{кг} \cdot 2260 , \text{ кДж/кг} = 2.0 , \text{кг} \cdot 2.26 \times 10^6 , \text{Дж/кг}
]
Теперь произвели умножение:
[
Q = 2.0 \cdot 2.26 \times 10^6 = 4.52 \times 10^6 , \text{Дж}
]
Чтобы перевести это в мегаджоули (МДж), мы делим на (10^6):
[
Q = \frac{4.52 \times 10^6}{10^6} = 4.52 , \text{МДж}
]
Таким образом, количество энергии, необходимое для превращения в пар воды массой 2,0 кг при температуре 100 °C, составляет примерно 4.5 МДж, если округлить до десятых.
