Question

Какое количество энергии необходимо затратить чтобы 1 килограмм воды при температуре 20 градусов обратить в пар при температуре 100 градусов

Answer 1

$Q = cmзt + Lm$

c - удельная теплоёмкость ( для воды 4200 Дж/кг * С )
m - масса ( 1 кг )
Δt - разности температур ( 100 С - 20 С = 80 С )
L - удельная теплота парообразования ( для воды 2256000 Дж/кг )

$Q = 4200*1*80 + 2256000*1 = 336000 + 2256000$ = 2592000 Дж = 2,592 МДж

Answer 2

Для преобразования 1 килограмма воды при температуре 20 градусов Цельсия в пар при температуре 100 градусов Цельсия необходимо затратить энергию на нагрев воды до 100 градусов и затем на испарение этой воды.

Для нагрева воды до 100 градусов Цельсия можно использовать уравнение:

Q = m * c * ΔT,

где: Q - количество теплоты (в джоулях), m - масса воды (1 кг), c - удельная теплоемкость воды (4,186 Дж/г°C), ΔT - изменение температуры (100°C - 20°C = 80°C).

Теперь мы можем рассчитать количество энергии, затраченное на нагрев:

Q = 1 кг * 4,186 Дж/г°C * 80°C = 335,68 кДж.

Теперь, чтобы превратить эту нагретую воду в пар, нам нужно учесть тепло испарения:

Q_испарения = m * ΔH_испарения,

где: Q_испарения - количество энергии, затраченное на испарение (в джоулях), ΔH_испарения - теплота испарения воды (при 100°C, это примерно 2,25 млн Дж/кг).

Теперь рассчитаем Q_испарения:

Q_испарения = 1 кг * 2,25 млн Дж/кг = 2,25 млн Дж.

Теперь сложим эти два значения, чтобы получить общее количество энергии, необходимое для преобразования 1 килограмма воды при температуре 20 градусов в пар при температуре 100 градусов:

Общая энергия = Q_нагрев + Q_испарения = 335,68 кДж + 2,25 млн Дж = 2,25 млн Дж + 335,68 кДж = 2,585,680 Дж.

Таким образом, необходимо затратить приблизительно 2,585,680 джоулей энергии, чтобы превратить 1 килограмм воды при температуре 20 градусов Цельсия в пар при температуре 100 градусов Цельсия.