2. (№ 8, упр. 9) Сколько энергии необходимо для превращения в пар воды массой m = 2,0 кг, взятой при температуре: а) t₁ = 100 °C; б) t₂ = 20 °C?

Используем удельную теплоту парообразования воды L = 2,3 · 10⁶ Дж/кг и удельную теплоёмкость воды c = 4200 Дж/(кг·°C).

а) Вода при 100 °C

Вода уже достигла температуры кипения, поэтому требуется только энергия на парообразование:

Q₁ = mL = 2,0 · 2,3 · 10⁶ = 4,6 · 10⁶ Дж.

б) Вода при 20 °C

Сначала нагреваем воду до 100 °C, затем превращаем её в пар:

Q₂ = mc(100 − 20) + mL.

Q₂ = 2,0 · 4200 · 80 + 2,0 · 2,3 · 10⁶ = 672 000 + 4 600 000 = 5 272 000 Дж.

Ответ: а) 4,6 · 10⁶ Дж; б) 5,272 · 10⁶ Дж.