Какое количество теплоты потребовалось для превращения 500 г воды, нагретой от 200 °C до кипения, в пар?

Физика 8 класс Теплообмен и калориметрия Количество теплоты превращение воды в пар 500 г воды нагревание воды физика 8 класс теплообмен температура кипения расчет теплоты Новый

Для решения этой задачи нам нужно рассмотреть два этапа: сначала нагревание воды до её точки кипения, а затем превращение воды в пар. Давайте разберем каждый этап по шагам.

Шаг 1: Нагрев воды до точки кипения

Вода уже нагрета до 200 °C, но мы должны учитывать, что точка кипения воды составляет 100 °C. Поэтому нам нужно охладить воду до 100 °C. Для этого нам потребуется использовать формулу для расчета количества теплоты, необходимого для изменения температуры:

Q1 = m * c * ΔT

• m - масса воды (в нашем случае 500 г или 0.5 кг),
• c - удельная теплоемкость воды (c = 4200 Дж/(кг·°C)),
• ΔT - изменение температуры (ΔT = 100 °C - 200 °C = -100 °C).

Теперь подставим значения в формулу:

Q1 = 0.5 кг * 4200 Дж/(кг·°C) * (-100 °C) = -210000 Дж.

Знак минус указывает на то, что мы отдаем тепло, а не получаем его.

Шаг 2: Превращение воды в пар

Теперь нам нужно рассчитать количество теплоты, необходимое для превращения 500 г воды в пар. Для этого используем следующую формулу:

Q2 = m * L

• m - масса воды (500 г или 0.5 кг),
• L - скрытая теплота парообразования воды (L = 2260000 Дж/кг).

Теперь подставим значения:

Q2 = 0.5 кг * 2260000 Дж/кг = 1130000 Дж.

Шаг 3: Общая теплота

Теперь мы можем найти общее количество теплоты, необходимое для охлаждения воды до 100 °C и превращения её в пар:

Q = Q1 + Q2 = -210000 Дж + 1130000 Дж = 920000 Дж.

Таким образом, общее количество теплоты, потребовавшееся для превращения 500 г воды, нагретой от 200 °C до кипения, в пар, составляет 920000 Дж.