15. Сколько энергии израсходовано на нагревание воды массой 0,75 кг от 20 до100 °С и последующее образование пара массой 250 г? (Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг.°С, удельная теплота парообразования воды 2,3 · 10^6 Дж/кг)

Решение:

Задачу решим в два этапа:

1. Нагревание воды:

Количество теплоты \( Q_1 \) для нагревания воды находится по формуле: \( Q_1 = c · m_{воды} · \Delta T \)

Дано:

• \( c = 4200 \) Дж/(кг·°С)
• \( m_{воды} = 0,75 \) кг
• \( \Delta T = 100 \text{ °С} - 20 \text{ °С} = 80 \text{ °С} \)

\( Q_1 = 4200 \text{ Дж/(кг} · \text{°С)} · 0,75 \text{ кг} · 80 \text{ °С} = 252000 \text{ Дж} \)

2. Парообразование воды:

Количество теплоты \( Q_2 \) для парообразования находится по формуле: \( Q_2 = L · m_{пара} \)

Дано:

• \( L = 2,3 · 10^6 \) Дж/кг
• \( m_{пара} = 250 \text{ г} = 0,25 \) кг

\( Q_2 = 2,3 · 10^6 \text{ Дж/кг} · 0,25 \text{ кг} = 575000 \text{ Дж} \)

3. Общая энергия:

Общая энергия \( Q_{общ} \) равна сумме \( Q_1 \) и \( Q_2 \).

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

Ответ: 827000 Дж.