Какое количество энергии потребуется для нагрева 500 г воды с температурой 50°С до 100°С и последующего превращения её в пар?

Физика 8 класс Тепловые явления Энергия нагрев воды 500 г воды температура 50°C температура 100°C превращение в пар физика 8 класс теплотворная способность расчет энергии изменение состояния воды Новый

Дано:

• m = 0,5 кг (масса воды)
• c = 4200 Дж/(кг*°С) (удельная теплоёмкость воды)
• t1 = 50°С (начальная температура воды)
• t2 = 100°С (конечная температура воды)
• L = 2,3 * 10^6 Дж/кг (удельная теплота парообразования воды)

Найти: Q - общее количество энергии, необходимое для нагрева воды и её превращения в пар.

Решение:

Сначала мы будем рассматривать два процесса: нагрев воды и её превращение в пар.

1. Нагрев воды:

Чтобы найти количество энергии, необходимое для нагрева воды от 50°С до 100°С, мы используем формулу:

Q1 = c * m * (t2 - t1)

Теперь подставим известные значения:

Q1 = 4200 * 0,5 * (100 - 50)

Q1 = 4200 * 0,5 * 50

Q1 = 4200 * 25 = 105000 Дж = 105 кДж

2. Парообразование:

Теперь нам нужно рассчитать количество энергии, необходимое для превращения 500 г воды в пар. Мы используем следующую формулу:

Q2 = L * m

Где L - это удельная теплота парообразования. Подставляем значения:

Q2 = 2,3 * 10^6 * 0,5

Q2 = 1,15 * 10^6 Дж = 1150 кДж

3. Общее количество энергии:

Теперь мы можем найти общее количество энергии:

Q = Q1 + Q2

Q = 105 кДж + 1150 кДж = 1255 кДж

Ответ: Общее количество энергии, необходимое для нагрева 500 г воды с 50°С до 100°С и её превращения в пар, составляет 1255 кДж.