22. Нагреется ли 2,5 л воды от 20 °C до кипения (100 °C), если её внутренняя энергия увеличится на 500 кДж?

Дано: V = 2,5 л; t₁ = 20 °C; t₂ = 100 °C; c воды = 4200 Дж/(кг·°C); плотность воды принимаем равной 1 кг/л.

1. Масса воды: m = 2,5 кг. Изменение температуры для нагревания до кипения: Δt = 100 − 20 = 80 °C.

2. Требуемое количество теплоты: Q = cmΔt = 4200 · 2,5 · 80 = 840 000 Дж = 840 кДж.

3. Имеющиеся 500 кДж меньше необходимых 840 кДж, поэтому до кипения вода не нагреется. При отсутствии потерь тепла её температура повысится на Δt = 500 000/(4200 · 2,5) ≈ 47,6 °C и станет примерно 67,6 °C.

Ответ: нет; для нагревания до кипения требуется 840 кДж, а 500 кДж хватит примерно до 67,6 °C.