Для решения этой задачи нам потребуется несколько этапов:
1. Нагрев воды от начальной температуры до температуры кипения.
2. Превращение воды в пар при температуре кипения.
Начнем с первого этапа. Для нагрева воды от 25 °C до 100 °C (температура кипения воды) потребуется энергия, которую можно рассчитать по формуле:
$$Q_1 = mc\Delta T$$
где:
* $$Q_1$$ - количество теплоты, необходимое для нагрева,
* $$m$$ - масса воды (1 кг),
* $$c$$ - удельная теплоемкость воды (4200 Дж/(кг·°C)),
* $$\Delta T$$ - изменение температуры (100 °C - 25 °C = 75 °C).
Подставим значения:
$$Q_1 = 1 \cdot 4200 \cdot 75 = 315000 \text{ Дж} = 3,15 \times 10^5 \text{ Дж}$$
Теперь перейдем ко второму этапу - превращению воды в пар. Для этого используем формулу:
$$Q_2 = mL$$
где:
* $$Q_2$$ - количество теплоты, необходимое для парообразования,
* $$m$$ - масса воды (1 кг),
* $$L$$ - удельная теплота парообразования воды (2,26 × 10^6 Дж/кг).
Подставим значения:
$$Q_2 = 1 \cdot 2,26 \times 10^6 = 2,26 \times 10^6 \text{ Дж}$$
Теперь сложим количество теплоты, необходимое для нагрева и парообразования, чтобы получить общее количество теплоты:
$$Q = Q_1 + Q_2 = 3,15 \times 10^5 + 2,26 \times 10^6 = 0,315 \times 10^6 + 2,26 \times 10^6 = 2,575 \times 10^6 \text{ Дж}$$
Ближайший предложенный ответ к полученному результату:
$$2,6 \times 10^6 \text{ Дж}$$
Ответ: 2,6 × 106 Дж