Какое количество чистоты потребуется для нагревания 10 кг воды от 20°цельсия до кипения? Удельная теплоёмкость воды 4200

Задача по-русски: сколько тепла нужно для нагревания 10 кг воды от 20°C до 100°C, если удельная теплоёмкость воды равна 4200 J/(kg·K).

Примечание: здесь под “кипением” понимаем достижение температуры 100°C, а не испарение воды. Если нужно испарить воду, будет другое количество тепла.

Шаги решения:

• Данные:
  • Масса m = 10 кг
  • Удельная теплоёмкость c = 4200 J/(kg·K) (то же самое можно записать как 4,2 kJ/(kg·K))
  • Начальная температура T1 = 20°C, конечная температура T2 = 100°C
• Вычисляем изменение температуры:
  • ΔT = T2 − T1 = 100 − 20 = 80 K
• Формула для количества теплоты:
  • Q = m · c · ΔT
• Подстановка значений:
  • Q = 10 кг × 4200 J/(kg·K) × 80 K
  • Q = 10 × 4200 × 80 = 3 360 000 J
• Ответ в удобных единицах:
  • Q = 3 360 000 J = 3,36 MJ
  • В килоударках: 3360 kJ

Итого: для нагревания 10 кг воды с 20°C до 100°C нужно примерно 3,36 мегаджоулей тепла (или 3360 кДж).

Дополнительно (при желании освежить понимание):

• Если бы нужно было не только нагреть, но и довести воду до кипения и испарить её полностью, потребовалось бы добавить скрытую теплоту испарения. Для воды при 100°C примерно L_v ≈ 2256 kJ/kg. Для 10 кг это добавило бы 22560 kJ, итого примерно 25,92 MJ (если доводить до полного испарения). Но это уже другая задача.