10. В стальной кастрюле массой 500 г нагревают 2 кг воды от 10 °C до 90 °C, а затем из кипящей воды получают 300 г пара. Найдите общее количество теплоты. cстали = 500 Дж/(кг·°C), удельная теплота парообразования воды L = 2,3·10⁶ Дж/кг.

Для получения пара воду после нагрева до 90 °C нужно довести до температуры кипения 100 °C, а затем испарить 300 г воды. Считаем, что кастрюля также нагревается от 10 °C до 100 °C. Для воды используем \(c_{\text{воды}}=4200\) Дж/(кг·°C).

Нагрев воды до кипения: \(Q_1=2\cdot4200\cdot(100-10)=756\,000\) Дж.

Масса кастрюли \(500\) г = \(0.5\) кг. Нагрев кастрюли: \(Q_2=0.5\cdot500\cdot(100-10)=22\,500\) Дж.

Масса пара \(300\) г = \(0.3\) кг. Парообразование: \(Q_3=Lm=2.3\cdot10^6\cdot0.3=690\,000\) Дж.

Общее количество теплоты: \(Q=Q_1+Q_2+Q_3=756\,000+22\,500+690\,000=1\,468\,500\) Дж.

Ответ: 1 468 500 Дж (примерно 1,47 МДж).