Часть С С1. 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 2,3 106 Дж/кг)

Задание С1. Энергия на нагревание воды и парообразование

Для решения этой задачи нужно рассчитать энергию, затраченную на два процесса: нагревание воды и её парообразование.

Дано:

• Масса воды \( m_1 = 0,75 \) кг.
• Начальная температура \( t_1 = 20 \) °С.
• Конечная температура \( t_2 = 100 \) °С.
• Масса воды для парообразования \( m_2 = 250 \) г = \( 0,25 \) кг.
• Удельная теплоемкость воды \( c = 4200 \) Дж/(кг·°С).
• Удельная теплота парообразования \( L = 2,3 × 10^6 \) Дж/кг.

Найти: Общую энергию \( Q_{общ} \).

Решение:

1. Расчёт энергии на нагревание воды:

Используем формулу: \( Q_{нагрев} = c × m_1 × (t_2 - t_1) \)

Подставляем значения:

\[ Q_{нагрев} = 4200 × 0,75 × (100 - 20) \]

\[ Q_{нагрев} = 4200 × 0,75 × 80 \]

\[ Q_{нагрев} = 252000 \) Дж.

2. Расчёт энергии на парообразование:

Используем формулу: \( Q_{пар} = L × m_2 \)

Подставляем значения:

\[ Q_{пар} = 2,3 × 10^6 × 0,25 \]

\[ Q_{пар} = 0,575 × 10^6 \) Дж = \( 575000 \) Дж.

3. Расчёт общей энергии:

Складываем энергию нагревания и парообразования:

\[ Q_{общ} = Q_{нагрев} + Q_{пар} \]

\[ Q_{общ} = 252000 + 575000 \]

\[ Q_{общ} = 827000 \) Дж.

Ответ: 827000 Дж.