Question

Для якого процесу потрібно більше теплоти: для нагрівання води від 0°C чи для перетворення такої самої маси води на пару при 100°C?

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 перетворення води на пару при 100°C потрібно більше теплоти, ніж для нагрівання води від 0°C до 100°C.

Тут важливо зрозуміти два процеси: нагрівання речовини і зміна її фази. Тепло, необхідне для зміни фази (наприклад, з рідини в пар), називається теплом пароутворення або латентним теплом. Воно не призводить до зміни температури речовини, а лише витрачається на зміну фази.

У випадку з водою: 1. Для підняття температури води від 0°C до 100°C необхідно певне количество тепла, що розраховується за формулою Q = mcΔT, де Q - тепло, m - маса, c - специфічна теплоємність речовини, ΔT - зміна температури. 2. Для перетворення такої самої маси води на пару при 100°C необхідно додаткове тепло пароутворення, яке можна розрахувати за формулою Q = mL, де Q - тепло, m - маса, L - латентне тепло пароутворення.

Латентне тепло пароутворення для води становить близько 2260 кДж/кг, що є значно більшим за тепло, необхідне для підняття температури від 0°C до 100°C (що складає близько 420 кДж/кг).

Отже, для перетворення такої самої маси води на пару при 100°C потрібно більше теплоти, ніж для нагрівання води від 0°C до 100°C.