Какое количество теплоты необходимо передать воде массой 2 кг, чтобы увеличить ее температуру с 50 до 100 °C и одновременно превратить половину этой воды в пар?

Физика 8 класс Тепловые явления Количество теплоты вода масса температура пар физика 8 класс теплообмен изменение температуры расчет теплоты Новый

Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для нагрева воды и превращения ее в пар, нужно рассмотреть две основные части задачи:

1. Нагрев воды от 50 до 100 °C.
2. Парообразование половины воды.

Теперь давайте рассмотрим каждую из частей подробнее.

1. Нагрев воды

Для нагрева воды используется формула:

Q1 = m * c * ΔT

• где Q1 - количество теплоты, необходимое для нагрева;
• m - масса воды (в нашем случае 2 кг);
• c - удельная теплоемкость воды (для воды c = 4200 Дж/(кг·°C));
• ΔT - изменение температуры (в нашем случае ΔT = 100 °C - 50 °C = 50 °C).

Теперь подставим значения в формулу:

Q1 = 2 кг * 4200 Дж/(кг·°C) * 50 °C

Q1 = 2 * 4200 * 50 = 420000 Дж.

2. Парообразование

Теперь рассчитаем количество теплоты, необходимое для превращения половины воды в пар. Поскольку у нас 2 кг воды, половина составляет 1 кг.

Для парообразования используется формула:

Q2 = m * L

• где Q2 - количество теплоты, необходимое для парообразования;
• m - масса воды, которая превращается в пар (в нашем случае 1 кг);
• L - удельная теплота парообразования для воды (L = 2260 кДж/кг = 2260000 Дж/кг).

Подставим значения в формулу:

Q2 = 1 кг * 2260000 Дж/кг = 2260000 Дж.

Общее количество теплоты

Теперь сложим оба значения, чтобы получить общее количество теплоты:

Q = Q1 + Q2

Q = 420000 Дж + 2260000 Дж = 2680000 Дж.

Ответ: Необходимо передать 2680000 Дж теплоты, чтобы увеличить температуру 2 кг воды с 50 до 100 °C и одновременно превратить половину этой воды в пар.