Question

Какое количество энергии нужно затратить, чтобы воду массой 8 кг, взятую при температуре 15 С, довести до кипения и испарить ее?

Answer 1

Q=Q1+Q2

Q=c*m*(t2-t1)+L*m

Q=4200*8*(100-15)+2260000*8=20 936 000

Answer 2

Для вычисления количества энергии, необходимой для нагрева и испарения воды, мы можем использовать следующую формулу:

Q = m * (ΔT + L)

Где: Q - количество теплоты (энергии), необходимое для нагрева и испарения воды (в джоулях). m - масса воды (в килограммах). ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия). L - удельная теплота испарения воды (в джоулях на грамм).

Давайте разобъем этот расчет на две части: сначала мы рассчитаем количество энергии, необходимое для нагрева воды до кипения при 100°C, а затем количество энергии, необходимое для ее испарения.

1. Нагрев воды до кипения: ΔT = 100°C - 15°C = 85°C m = 8 кг

   Теплота, необходимая для нагрева:

   Q1 = m * ΔT * c

   Где c - удельная теплоемкость воды, которая составляет около 4.18 дж/г°C (грамм воды) или 4186 дж/кг°C (килограмм воды).

   Q1 = 8 кг * 85°C * 4186 дж/кг°C = 2,841,680 дж

2. Испарение воды: Для испарения воды при температуре кипения (100°C) нам понадобится дополнительная энергия, равная удельной теплоте испарения (L) умноженной на массу воды.

   L - удельная теплота испарения воды, которая составляет около 2,257,000 дж/кг.

   Q2 = m * L

   Q2 = 8 кг * 2,257,000 дж/кг = 18,056,000 дж

Теперь сложим оба значения Q1 и Q2, чтобы получить общее количество энергии:

Q = Q1 + Q2 = 2,841,680 дж + 18,056,000 дж = 20,897,680 дж

Итак, чтобы нагреть 8 кг воды до кипения и испарить ее при температуре 100°C, понадобится 20,897,680 джоулей энергии.