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

Решение:

Энергия, израсходованная на нагревание воды и образование пара, складывается из двух частей: энергии на нагревание воды \( Q_1 \) и энергии на парообразование \( Q_2 \).

1. Нагревание воды: \( Q_1 = c · m_{воды} · ΔT \), где \( c \) — удельная теплоёмкость воды, \( m_{воды} \) — масса воды, \( ΔT \) — изменение температуры.
2. \( ΔT = 100 ^\circС - 20 ^\circС = 80 ^\circС \).
3. \( Q_1 = 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} · ^\circ\text{С}} \times 0.75 \text{ кг} \times 80 ^\circ\text{С} = 252000 \text{ Дж} \).
4. Парообразование: \( Q_2 = L · m_{пара} \), где \( L \) — удельная теплота парообразования, \( m_{пара} \) — масса пара.
5. Переведём массу пара из граммов в килограммы: \( 250 \text{ г} = 0.25 \text{ кг} \).
6. \( Q_2 = 2.3 · 10^6 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \times 0.25 \text{ кг} = 575000 \text{ Дж} \).
7. Общая энергия: \( Q = Q_1 + Q_2 = 252000 \text{ Дж} + 575000 \text{ Дж} = 827000 \text{ Дж} \).

Ответ: 827000 Дж.