Question

3. Яка кількість теплоти потрібна, щоб перетворити 3 кг води, взятої притемпературі 20°С, у пару при температурі 100° ?​

Answer 1

Q=cm(t1-t2)=4200•3(100-20)=1,008МДж

Answer 2

Для розрахунку кількості теплоти, необхідної для перетворення 3 кг води в пару, ми можемо скористатися формулою:

Q = m * ΔH

де Q - кількість теплоти, m - маса речовини, ΔH - ентальпія перетворення одиниці маси речовини.

Для перетворення води в пару ми повинні врахувати два етапи: нагрівання води до точки кипіння і перетворення води в пару при точці кипіння.

1. Етап нагрівання води: Ми можемо використовувати специфічний тепловий обсяг води для цього етапу, оскільки температура води змінюється. Специфічний тепловий обсяг води (c) становить 4,186 Дж/(г°C).

Q1 = m * c * ΔT1

де ΔT1 - зміна температури (температура кипіння - початкова температура) = 100°C - 20°C = 80°C

2. Етап перетворення води в пару: Тут ми використовуємо теплоту пароутворення (латентна теплота пароутворення) води, яка становить 2260 кДж/кг або 2,26 МДж/кг.

Q2 = m * ΔH2

де ΔH2 - латентна теплота пароутворення

Тепер обчислимо кількість теплоти для кожного з цих етапів та додамо їх разом:

Q1 = 3 кг * 4,186 Дж/(г°C) * 80°C = 1004,64 кДж Q2 = 3 кг * 2,26 МДж/кг = 6,78 МДж

Q = Q1 + Q2 = 1004,64 кДж + 6,78 МДж = 7,78 МДж

Таким чином, для перетворення 3 кг води, взятої при температурі 20°C, у пару при температурі 100°C, необхідна кількість теплоти становить 7,78 МДж.