Задание 9: 1) Какое количество теплоты нужно передать воде, чтобы нагреть её до кипения? 2) Какую массу древесного угля надо сжечь, чтобы испарить всю воду из кастрюли? Ответы округлите до целых.

1) Для решения задачи нужно знать массу воды в кастрюле и начальную температуру воды. Предположим, в кастрюле 3 литра воды (3 кг), начальная температура 20 °C (комнатная температура). Сначала нагреем воду до кипения (100 °C): \[Q_1 = mc(T_2 - T_1)\] где: \(m\) = 3 кг (масса воды) \(c\) = 4200 Дж/(кг * °C) (удельная теплоемкость воды) \(T_1\) = 20 °C (начальная температура) \(T_2\) = 100 °C (конечная температура) Подставляем значения: \[Q_1 = 3 \cdot 4200 \cdot (100 - 20) = 3 \cdot 4200 \cdot 80 = 1008000 \text{ Дж} = 1.008 \text{ МДж}\] Теперь испарим воду. Удельная теплота парообразования воды \(L = 2.3 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг}\) \[Q_2 = mL\] \[Q_2 = 3 \cdot 2.3 \cdot 10^6 = 6.9 \cdot 10^6 \text{ Дж} = 6.9 \text{ МДж}\] Общее количество теплоты, необходимое для нагрева и испарения: \[Q = Q_1 + Q_2 = 1.008 + 6.9 = 7.908 \text{ МДж}\] Округлим до целых: 8 МДж 2) Для испарения 3 кг воды необходимо: \[Q = 6.9 \text{ МДж}\] Удельная теплота сгорания древесного угля \(q = 13 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг} = 13 \text{ МДж/кг}\) \[m_{\text{угля}} = \frac{Q}{q} = \frac{6.9}{13} \approx 0.53 \text{ кг}\] Округлим до целых: 1 кг Ответ: 1) 8 МДж; 2) 1 кг