Сверь числа и знаки с фото.
УПРАЖНЕНИЕ 17 3. Какое количество энергии нужно затратить, чтобы воду массой 5 кг, взятую при температуре 0 °C, довести до кипения и испарить её?
Краткий ответ: \(Q \approx 13{,}6\) МДж, то есть \(1{,}36\cdot10^7\) Дж.
Как рассуждать
Здесь два этапа:
Воду нужно нагреть от \(0\) до \(100^\circ\text{C}\): \[ Q_1=cm(t_2-t_1). \]
Затем воду при \(100^\circ\text{C}\) нужно полностью превратить в пар: \[ Q_2=Lm. \] При кипении температура не растёт: энергия расходуется на переход жидкости в пар.
Берём табличные значения: \[ c=4200\ \frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot^\circ\text{C}},\qquad L=2{,}3\cdot10^6\ \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}. \]
Тогда: \[ Q_1=4200\cdot5\cdot100=2\,100\,000\ \text{Дж}=2{,}1\ \text{МДж}, \] \[ Q_2=2{,}3\cdot10^6\cdot5=11\,500\,000\ \text{Дж}=11{,}5\ \text{МДж}. \]
Общая энергия: \[ Q=Q_1+Q_2=2{,}1+11{,}5=13{,}6\ \text{МДж}. \]
Проверка: сначала воду нагревают — на это уходит около \(2{,}1\) МДж, затем испаряют — ещё \(11{,}5\) МДж. Значит, всего нужно \(13{,}6\) МДж.