Задача 2. В чайник налили 2 л воды при температуре 20 °C и поставили на огонь. После закипания воды её объём оказался 1,9 л. Какое количество теплоты получила вода?

Предполагаем, что давление нормальное, вода закипела при 100 °C, а плотность воды равна 1 кг/л. Тогда начальная масса воды \(m=2\) кг. Уменьшение объёма после кипения связано с испарением, но для количества теплоты, полученного водой, нужны масса испарившейся воды и теплота парообразования.

1. Нагреваем всю воду от 20 °C до 100 °C: \(Q_1=mc\Delta t=2\cdot4200\cdot(100-20)=672\,000\) Дж.
2. Испарившаяся масса: \(m_{п}=(2-1.9)\) кг \(=0.1\) кг.
3. Теплота на парообразование: \(Q_2=m_{п}L=0.1\cdot2.3\cdot10^6=230\,000\) Дж.
4. Общее количество теплоты: \(Q=Q_1+Q_2=902\,000\) Дж.

Ответ: примерно \(9.0\cdot10^5\) Дж (902 кДж).