1. Сколько теплоты потребуется для нагрева 100г воды от 14°C до кипения и испарения 20% ее объема при условии

Радуга_6038

20

Задача 1. Для решения данной задачи, мы будем использовать уравнение теплового баланса. Уравнение теплового баланса гласит:
\(Q = mc\Delta T\), где \(Q\) - количество получаемой или отдаваемой теплоты, \(m\) - масса вещества, \(c\) - удельная теплоемкость вещества, \(\Delta T\) - изменение температуры.

Первым шагом определим количество теплоты, требуемое для нагрева 100 г воды от 14°C до кипения. Для этого мы будем считать, что вода находится в жидком состоянии.

1. Нагрев воды от 14°C до 100°C:
Масса воды, \(m = 100 г\)
Удельная теплоемкость воды, \(c = 4,186 \, \text{Дж/г°С}\) (это значение можно найти в таблице удельных теплоемкостей)
Изменение температуры, \(\Delta T = 100°C - 14°C = 86°C\)

Теплота для нагрева:
\[Q_1 = mc\Delta T = 100 г \cdot 4,186 \, \text{Дж/г°С} \cdot 86°C\]

После этого вся вода превратится в пар, а затем испарится 20% ее объема. Для этого будем использовать формулу теплоты испарения.
Формула теплоты испарения:
\(Q_2 = mL\), где \(L\) - удельная теплота испарения вещества.

2. Испарение 20% объема воды:
Масса испарившейся воды, \(m = 0.2 \cdot 100г = 20г\)
Удельная теплота испарения воды, \(L = 2260 \, \text{кДж/кг}\) (это значение также можно найти в таблице)

Теплота для испарения:
\[Q_2 = mL = 20г \cdot 2260 \, \text{кДж/кг}\]

Общая теплота, требуемая для нагрева и испарения 20% объема воды:
\(Q = Q_1 + Q_2\)

Теперь мы можем подставить значения в формулу и решить:

\[Q = 100 г \cdot 4,186 \, \text{Дж/г°С} \cdot 86°C + 20г \cdot 2260 \, \text{кДж/кг}\]

\[Q = 36196 \, \text{Дж} + 45,2 \, \text{кДж}\]