Question

какое количество энергии нужно затратить чтобы воду массой 5 кг взятую при температуре 0 градусов, довести до кипения и испарить её? Постройте график

Answer 1

Решение на фотографии.

Answer 2

Для вычисления количества энергии, необходимой для нагрева воды массой 5 кг с начальной температурой 0 градусов до кипения и последующего испарения, мы должны учесть два этапа: нагрев воды от начальной температуры до температуры кипения и затем испарение воды при температуре кипения.

Для начала, мы можем использовать уравнение теплопередачи:

Q = m * c * ΔT

Где: Q - количество теплоты (энергии) m - масса воды c - удельная теплоемкость воды ΔT - изменение температуры

Удельная теплоемкость воды (c) составляет около 4 186 Дж/кг·°C.

1. Нагрев воды от 0°C до температуры кипения (100°C): ΔT1 = 100°C - 0°C = 100°C

Q1 = 5 кг * 4 186 Дж/кг·°C * 100°C = 2 093 000 Дж (или 2 093 кДж)

2. Испарение воды при температуре кипения (100°C): Для испарения воды нам понадобится дополнительная энергия, которая вычисляется по следующей формуле:

Q2 = m * L

Где: Q2 - количество теплоты для испарения L - удельная теплота испарения воды

Удельная теплота испарения воды (L) составляет около 2 260 000 Дж/кг.

Q2 = 5 кг * 2 260 000 Дж/кг = 11 300 000 Дж (или 11 300 кДж)

Теперь, чтобы найти общее количество энергии, нужное для нагрева и испарения воды, мы складываем Q1 и Q2:

Общая энергия = Q1 + Q2 = 2 093 000 Дж + 11 300 000 Дж = 13 393 000 Дж (или 13 393 кДж)

Таким образом, для того чтобы нагреть воду массой 5 кг с 0°C до кипения и испарить её при температуре кипения, потребуется 13 393 000 Дж энергии.

Чтобы построить график этого процесса, вы можете создать график энергетических затрат (в джоулях) на вертикальной оси и времени (возможно, в секундах) на горизонтальной оси. На графике вы увидите, что энергетические затраты увеличиваются в начале (нагрев воды) и затем остаются стабильными во время испарения.