Задача 3. Кипение воды. Какую энергию надо затратить для нагревания от t₁ = 20 °C и последующего полного выкипания воды массой m = 5 кг? Удельная теплоёмкость воды равна c = 4200 Дж/(кг·°C). Удельная теплота парообразования равна L = 2,3 МДж/кг. Атмосферное давление считать нормальным. Ответ выразить в МДж, округлив до десятых.

При нормальном атмосферном давлении вода кипит при 100 °C. Энергия нужна для нагревания воды до кипения и её полного парообразования.

1. Находим количество теплоты для нагревания: \(Q_1 = mc(100 - t_1) = 5 \cdot 4200 \cdot (100 - 20) = 1\,680\,000\) Дж = 1,68 МДж.
2. Находим количество теплоты для парообразования: \(Q_2 = mL = 5 \cdot 2{,}3 = 11{,}5\) МДж.
3. Складываем затраты энергии: \(Q = Q_1 + Q_2 = 1{,}68 + 11{,}5 = 13{,}18\) МДж.

Ответ: 13,2 МДж.