Какое количество теплоты нужно, чтобы превратить 3 литра воды, нагретой до 100 градусов, в пар той же температуры, если

Zvezdnaya_Galaktika

32

Чтобы решить эту задачу, нам необходимо учесть два процесса: нагревание воды и ее превращение в пар.

1. Нагревание воды:
Для расчета количества теплоты, необходимой для нагревания воды, мы можем использовать формулу:
\(Q = m \cdot c \cdot \Delta T\),
где \(Q\) - количество теплоты (в джоулях), \(m\) - масса воды (в килограммах), \(c\) - удельная теплоемкость воды (в джоулях на килограмм на градус Цельсия), \(\Delta T\) - изменение температуры (в градусах Цельсия).

Сначала нам нужно найти массу воды. Для этого мы знаем, что объем воды равен 3 литрам. Так как плотность воды равна 1 кг/литр, то масса воды будет равна 3 кг (так как 1 литр = 1 кг).

Затем мы должны вычислить изменение температуры. В начале вода имеет температуру 100 градусов, а пар также должен быть нагрет до 100 градусов. Таким образом, изменение температуры будет равно 0 градусов.

Удельная теплоемкость воды \(c\) составляет около 4,18 Дж/градус Цельсия.

Подставляя все значения в формулу, получаем:
\(Q = 3 \cdot 4,18 \cdot 0\).

Учитывая, что изменение температуры равно нулю, количество теплоты, необходимое для этого процесса, равно нулю.

2. Превращение воды в пар:
Для расчета количества теплоты, необходимого для превращения воды в пар, мы можем использовать формулу:
\(Q = m \cdot L\),
где \(Q\) - количество теплоты (в джоулях), \(m\) - масса воды (в килограммах), \(L\) - удельная теплота парообразования (в джоулях на килограмм).

Мы уже знаем, что масса воды равна 3 кг.

Удельная теплота парообразования \(L\) составляет 2,3 * 10^6 Дж/кг.

Подставляя значения в формулу, получаем:
\(Q = 3 \cdot (2,3 \cdot 10^6)\).

Вычисляем значение:
\(Q = 6,9 \cdot 10^6\) Дж.

Таким образом, количество теплоты, необходимое для превращения 3 литров воды, нагретой до 100 градусов, в пар той же температуры, составляет 6,9 Мегадж (мегаджоулей).

Ответ: вариант в) 6,9 Мегадж.