m, кг | t1, °C | t2, °C | c, Дж/(кг * °C) | r, Дж/кг | Qнаг, Дж | Qисп, Дж |
---|---|---|---|---|---|---|
1 | 0 | 100 | 4200 | 420000 | ||
1 | 100 | 100 | 2260000 | 2260000 |
Теперь рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагревания воды от 0°C до 100°C. Используем формулу:
$$Q_{наг} = mc(t_2 - t_1)$$
где: (m) - масса воды (1 кг), (c) - удельная теплоёмкость воды (4200 Дж/(кг * °C)), (t_1) - начальная температура (0°C), (t_2) - конечная температура (100°C).
Подставляем значения:
$$Q_{наг} = 1 \cdot 4200 \cdot (100 - 0) = 420000 \text{ Дж}$$
Теперь рассчитаем количество теплоты, необходимое для испарения воды при 100°C. Используем формулу:
$$Q_{исп} = mr$$
где: (m) - масса воды (1 кг), (r) - удельная теплота парообразования (2,26 * 10^6 Дж/кг).
Подставляем значения:
$$Q_{исп} = 1 \cdot 2.26 \cdot 10^6 = 2260000 \text{ Дж}$$
Сравниваем значения:
$$Q_{наг} = 420000 \text{ Дж}$$
$$Q_{исп} = 2260000 \text{ Дж}$$
Видим, что на испарение воды требуется значительно больше теплоты, чем на нагревание.
Ответ: На этапе испарения затрачено больше теплоты.