243. Какое количество теплоты необходимо для обращения в пар воды массой 200 г, взятой при температуре 20 °C? Изобразите процесс графически.

Дано: масса воды — 200 г = 0,2 кг; начальная температура — 20 °C; температура кипения воды — 100 °C.

Используем удельную теплоёмкость воды \(c = 4200\) Дж/(кг·°C) и удельную теплоту парообразования \(L = 2{,}3 \cdot 10^6\) Дж/кг.

1. Нагреем воду от 20 °C до 100 °C: \(Q_1 = cm(100 - 20) = 4200 \cdot 0{,}2 \cdot 80 = 67\,200\) Дж.

2. Обратим воду при 100 °C в пар: \(Q_2 = Lm = 2{,}3 \cdot 10^6 \cdot 0{,}2 = 460\,000\) Дж.

3. Сложим количество теплоты на нагревание и парообразование: \(Q = Q_1 + Q_2 = 67\,200 + 460\,000 = 527\,200\) Дж.

Ответ: 527 200 Дж (527,2 кДж).

На графике сначала температура повышается от 20 °C до 100 °C (участок нагревания), затем остаётся постоянной при кипении и превращении воды в пар.