Какое количество теплоты необходимо для преобразования 1 кг воды с температурой 50 градусов в пар, если удельная теплоемкость воды равна 4,2 кДж/кг·С, температура кипения воды составляет 100 С, а удельная теплота парообразования воды равна 2 300 кДж/кг?

Физика 11 класс Теплообмен и фазовые переходы Количество теплоты преобразование воды в пар удельная теплоемкость воды температура кипения воды удельная теплота парообразования Новый

Для решения задачи нам нужно рассчитать количество теплоты, необходимое для преобразования 1 кг воды с температурой 50 градусов Цельсия в пар при температуре 100 градусов Цельсия. Этот процесс можно разбить на два этапа:

1. Нагревание воды от 50°C до 100°C.
2. Парообразование воды при 100°C.

Теперь давайте подробно рассмотрим каждый из этапов.

Этап 1: Нагревание воды

Для нагрева воды мы используем формулу:

Q1 = m * c * ΔT

где:

• Q1 - количество теплоты, необходимое для нагрева (в кДж),
• m - масса воды (в кг),
• c - удельная теплоемкость воды (в кДж/кг·С),
• ΔT - изменение температуры (в °C).

Подставим известные значения:

• m = 1 кг,
• c = 4,2 кДж/кг·С,
• ΔT = 100°C - 50°C = 50°C.

Теперь можем подставить значения в формулу:

Q1 = 1 * 4,2 * 50 = 210 кДж.

Этап 2: Парообразование воды

Теперь нам нужно рассчитать количество теплоты, необходимое для парообразования. Для этого используем формулу:

Q2 = m * L

где:

• Q2 - количество теплоты, необходимое для парообразования (в кДж),
• L - удельная теплота парообразования (в кДж/кг).

Подставим известные значения:

• m = 1 кг,
• L = 2300 кДж/кг.

Теперь можем подставить значения в формулу:

Q2 = 1 * 2300 = 2300 кДж.

Общее количество теплоты

Теперь мы можем найти общее количество теплоты, необходимое для преобразования 1 кг воды с температурой 50°C в пар:

Q = Q1 + Q2 = 210 кДж + 2300 кДж = 2510 кДж.

Ответ: Необходимо 2510 кДж теплоты для преобразования 1 кг воды с температурой 50°C в пар.