Задача № 9 Какое количество энергии нужно затратить, чтобы воду массой 5 кг, взятую при температуре 0 °С, довести до кипения и испарить её?

Question

Вопрос:

Ответ:

ФИО:Телефон:Емаил:Полное описание сути нарушения прав (почему распространение данной информации запрещено Правообладателем):

Accepted Answer

Для начала необходимо нагреть воду от 0 °С до 100 °С. Для этого используем формулу: $$Q_1 = mc\Delta{T}$$, где:
- (Q_1) - количество теплоты, необходимое для нагрева,
- (m) - масса воды (5 кг),
- (c) - удельная теплоемкость воды (4200 Дж/(кг·°C)),
- (\Delta{T}) - изменение температуры (100 °C - 0 °C = 100 °C).
Тогда: $$Q_1 = 5 \cdot 4200 \cdot 100 = 2100000 \text{ Дж} = 2100 \text{ кДж}$$
Затем необходимо испарить воду при температуре 100 °С. Для этого используем формулу: $$Q_2 = mL$$, где:
- (Q_2) - количество теплоты, необходимое для испарения,
- (m) - масса воды (5 кг),
- (L) - удельная теплота парообразования воды (2,26 \cdot 10^6 Дж/кг).
Тогда: $$Q_2 = 5 \cdot 2260000 = 11300000 \text{ Дж} = 11300 \text{ кДж}$$
Общее количество энергии, необходимое для нагрева и испарения воды, будет суммой (Q_1) и (Q_2): $$Q = Q_1 + Q_2 = 2100 \text{ кДж} + 11300 \text{ кДж} = 13400 \text{ кДж}$$

Ответ: Чтобы довести воду массой 5 кг, взятую при температуре 0 °С, до кипения и испарить её, необходимо затратить 13400 кДж энергии.