13. Сколько энергии израсходовано на нагревание воды массой 0,75 кг от 20 до 100 °С и последую образование пара массой 250 г? (Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг. °С, удельная теплота парообразования воды 2,3 • 106 Дж/кг).

Решение:

Для решения этой задачи нужно рассчитать энергию, затраченную на два процесса: нагревание воды и парообразование.

1. Нагревание воды:

Используем формулу количества теплоты:

\( Q_1 = c € m_1 € \Delta T \)

Где:

• \( c = 4200 \) Дж/(кг·°С) — удельная теплоемкость воды.
• \( m_1 = 0.75 \) кг — масса воды.
• \( \Delta T = 100 \) °С – \( 20 \) °С = \( 80 \) °С — изменение температуры.

\( Q_1 = 4200 € 0.75 € 80 = 3150 € 80 = 252000 \) Дж

2. Парообразование:

Используем формулу количества теплоты для парообразования:

\( Q_2 = L € m_2 \)

Где:

• \( L = 2.3 € 10^6 \) Дж/кг — удельная теплота парообразования.
• \( m_2 = 250 \) г = \( 0.25 \) кг — масса воды, превратившейся в пар.

\( Q_2 = 2.3 € 10^6 € 0.25 = 0.575 € 10^6 = 575000 \) Дж

3. Общая энергия:

Общая израсходованная энергия — это сумма энергий, затраченных на нагревание и парообразование:

\( Q_{общ} = Q_1 + Q_2 = 252000 € 575000 = 827000 \) Дж

Ответ: 827000 Дж