Какое количество энергии необходимо потратить, чтобы превратить 2 кг воды при температуре кипения в пар, если затраты

Радужный_Мир

63

Чтобы решить данную задачу, мы будем использовать формулу для определения количества теплоты \( Q \), выделяющегося или поглощаемого при изменении агрегатного состояния:

\[ Q = m \cdot L \]

Где:

\( Q \) - количество теплоты (в джоулях),
\( m \) - масса вещества (в кг),
\( L \) - молярная теплота парообразования или конденсации (в дж/кг).

1. Начнем с первой части задачи. Нам нужно найти количество энергии, необходимой для превращения 2 кг воды при температуре кипения в пар. Масса \( m \) в данной задаче равна 2 кг. Молярная теплота парообразования \( L \) представлена в уравнении как "затраты" и равна \( 4,6 \times 10^6 \) дж/кг. Подставим эти значения в формулу:

\[ Q = m \cdot L \]
\[ Q = 2 \cdot (4,6 \times 10^6) \]

После перемножения получим:

\[ Q = 9,2 \times 10^6 \, \text{дж} \]

Таким образом, чтобы превратить 2 кг воды при температуре кипения в пар, необходимо потратить 9,2 миллиона джоулей энергии.

2. Перейдем ко второй части задачи. Мы должны определить количество теплоты, выделяющееся при конденсации 1 кг водяного пара при той же температуре. Масса \( m \) равна 1 кг, и молярная теплота конденсации будет такой же, как и при парообразовании, но с обратным знаком. Подставим эти значения в формулу:

\[ Q = m \cdot L \]
\[ Q = 1 \cdot (-4,6 \times 10^6) \]

После перемножения получим:

\[ Q = -4,6 \times 10^6 \, \text{дж} \]

Таким образом, при конденсации 1 кг водяного пара при той же температуре выделяется 4,6 миллиона джоулей теплоты.

Надеюсь, это решение понятно для школьника. Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь спрашивать!