Question

Для якого процесу потрібно більше теплоти: для нагрівання води від 0 градусів цельсій до 100 градусів цельсій , чи для перетворення такої самої маси води на пару при 100 градусів цельсій?

Answer 1

При нагревании Q1 = cm(t2-t1)

При испарении Q2 = Lm

Q2/Q1 = L/(c(t2-t1))

Q2/Q1 = 2,3*10^6 / (4200*(100-0)) = 5.5

при испарении потребуется в 5,5 раза больше!

Answer 2

Для відповіді на це питання давайте розглянемо два процеси: нагрівання води від 0 градусів Цельсія до 100 градусів Цельсія і перетворення тієї самої маси води на пару при 100 градусах Цельсія.

1. Нагрівання води: Під час нагрівання води потрібно подолати теплоемісію та підняти температуру маси води. Теплота, яка потрібна для підняття температури речовини, обчислюється за формулою Q = mcΔT, де Q - теплота, m - маса, c - специфічна теплоємність, ΔT - зміна температури. У цьому випадку ΔT = 100 - 0 = 100 градусів Цельсія.

2. Перетворення води в пару: Під час перетворення води в пару при тому ж самому температурному рівні (100 градусів Цельсія), потрібно подолати теплоту пароутворення. Ця теплота визначається формулою Q = mL, де Q - теплота пароутворення, m - маса, L - теплота пароутворення. Теплота пароутворення для води при 100 градусах Цельсія становить близько 2260 кДж/кг.

Отже, для порівняння теплот, які потрібні для обох процесів:

- Нагрівання води: Q1 = mcΔT - Перетворення води в пару: Q2 = mL

Якщо порівняти обидві формули, ми бачимо, що для того, щоб перетворити ту саму масу води в пару, потрібно більше тепла (теплоти пароутворення) в порівнянні з теплом, яке потрібно для нагрівання води від 0 до 100 градусів Цельсія. Таким чином, для перетворення води в пару при 100 градусах Цельсія потрібно більше тепла.