Какое количество теплоты нужно затратить, чтобы воду массой 2 кг, взятую при температуре 20 С, превратить...

Для превращения 2 кг воды при температуре 20°C в пар при температуре 100°C нужно затратить 334,000 Дж теплоты.

Для того чтобы превратить воду массой 2 кг при температуре 20°C в пар температурой 100°C, необходимо учесть два процесса: нагревание воды до точки кипения и испарение воды.

1. Нагревание воды: Сначала вода должна нагреться до точки кипения при 100°C. Для этого используется уравнение Q = mcΔT где Q - количество теплоты, m - масса воды $2кг$, c - удельная теплоемкость воды $4186Дж/(кг·°C$), ΔT - изменение температуры $100°C-20°C=80°C$.

Q1 = 2 4186 80 = 669760 Дж

1. Испарение воды: Далее необходимо учесть теплоту испарения воды. Для испарения 1 кг воды необходимо 2260 кДж теплоты.

Q2 = m * L где L - теплота испарения $2260кДж$.

Q2 = 2 * 2260 = 4520 кДж = 4520000 Дж

Итак, общее количество теплоты, которое нужно затратить, чтобы превратить 2 кг воды при 20°C в пар при 100°C, составляет 669760 Дж + 4520000 Дж = 5189760 Дж.

Для того чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для превращения 2 кг воды при температуре 20 °C в пар при температуре 100 °C, нужно учесть несколько этапов: нагревание воды от начальной температуры до температуры кипения и парообразование при температуре кипения.

1. Нагревание воды от 20 °C до 100 °C: Используем формулу для расчета количества теплоты, необходимого для нагрева: $Q_1=mc\mathrm{\Delta }T$ где

   • $m=2$ кг — масса воды,
   • $c=4200$ Дж/$кг·°C$ — удельная теплоемкость воды,
   • $\mathrm{\Delta }T=100°C-20°C=80°C$ — изменение температуры.

   Подставляем значения: $Q_1=2\times 4200\times 80=672000\text{ Дж}$

2. Превращение воды в пар при 100 °C: Используем формулу для расчета количества теплоты, необходимого для испарения: $Q_2=mL$ где

   • $L=2260000$ Дж/кг — удельная теплота парообразования воды.

   Подставляем значения: $Q_2=2\times 2260000=4520000\text{ Дж}$

3. Общее количество теплоты: Суммируем теплоту, затраченную на нагревание и на парообразование: $Q_{\text{общ}}=Q_1+Q_2=672000+4520000=5192000\text{ Дж}$

Таким образом, для превращения 2 кг воды при температуре 20 °C в пар при температуре 100 °C необходимо затратить примерно 5192 кДж теплоты.