Question

Какое количество теплоты потребуется,чтобы воду массой 3 кг при температуры 20 градусов превратить в пар при температуре 100 градусов

Answer 1

Дано:
m=3 кг
t1= 20°С
t2= 100 °С
с=4200 Дж/кг·°С
Q-?
Решение:
Q=сmΔt
Q=4200·3·80=100800 Дж=100.8 кДж

Answer 2

Для решения этой задачи необходимо использовать уравнение теплового равновесия, которое гласит:

Q = m * c * ΔT

Где: Q - количество теплоты (в джоулях), m - масса воды (в килограммах), c - удельная теплоёмкость воды (приближенно равна 4,186 Дж/(г·°C)), ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия).

В данном случае, чтобы превратить воду массой 3 кг при температуре 20 градусов в пар при температуре 100 градусов, мы должны учесть два этапа: нагрев воды до точки кипения (100 градусов) и превращение воды в пар при этой температуре.

1. Рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагрева воды до точки кипения:

ΔT1 = 100 градусов - 20 градусов = 80 градусов

Q1 = m * c * ΔT1 = 3 кг * 4,186 Дж/(г·°C) * 80 градусов = 1004,8 кДж

Таким образом, количество теплоты, необходимое для нагрева воды до точки кипения, составляет 1004,8 кДж.

2. Рассчитаем количество теплоты, необходимое для превращения воды в пар при температуре кипения (100 градусов):

Q2 = m * L

где L - удельная теплота парообразования, равная приближенно 2260 кДж/кг.

Q2 = 3 кг * 2260 кДж/кг = 6780 кДж

Таким образом, количество теплоты, необходимое для превращения воды в пар при температуре 100 градусов, составляет 6780 кДж.

Общее количество теплоты для нагрева воды и ее превращения в пар составит:

Q = Q1 + Q2 = 1004,8 кДж + 6780 кДж = 7784,8 кДж

Таким образом, для превращения воды массой 3 кг при температуре 20 градусов в пар при температуре 100 градусов потребуется примерно 7784,8 кДж теплоты.