Question

какое количество теплоты необходимо сообщить воде массой 200г, взятой при температуре 20С, чтобы нагреть ее до температуры кипения и полностью испарить?

Answer 1

m=0,2кг

t1=20C

t2=100C

L=2 300 000Дж/кг

c=4200Дж/кг*с

-------------

Q-?

Q=Q1+Q2

Q1=cm(t2-t1)=4200Дж/кг*с *0,2кг * 80С=67 200Дж

Q2=L*m=2 300 000 Дж/кг * 0,2кг=460 000Дж

Q=67 200Дж + 460 000Дж=527 200Дж=527,2кДж

Ответ:527,2кДж

Answer 2

Для решения этой задачи нам понадобится учесть два этапа: нагревание воды до температуры кипения и последующее испарение.

1. Нагревание воды до температуры кипения: Для этого нам нужно вычислить количество теплоты, необходимое для нагревания воды от исходной температуры до температуры кипения (100 °C). Для этого используем формулу:

Q1 = m * c * ΔT,

где: Q1 - количество теплоты, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.

Удельная теплоемкость воды составляет около 4,18 Дж/(г°C).

ΔT = 100°C - 20°C = 80°C.

Q1 = 200 г * 4,18 Дж/(г°C) * 80°C = 66 880 Дж.

Таким образом, для нагревания воды до температуры кипения потребуется 66 880 Дж теплоты.

2. Испарение воды: Когда вода достигает температуры кипения (100 °C), она начинает испаряться. Чтобы полностью испарить воду, нам нужно учесть теплоту испарения. Для воды эта величина составляет около 2,26 МДж/кг или 2,26 МДж/г.

Q2 = m * L,

где: Q2 - количество теплоты, L - теплота испарения.

Q2 = 200 г * 2,26 МДж/г = 452 МДж.

Таким образом, для полного испарения воды потребуется 452 МДж теплоты.

Итого, общее количество теплоты, необходимое для нагревания воды массой 200 г от 20 °C до температуры кипения и полного испарения, составляет 66 880 Дж + 452 МДж = 452,066 ГДж.