Воду массой 200г нагрели от 20°C до кипения 100°C и обратили в пар, какое кол-во теплоты для этого потребовалось

Для нагревания воды массой 200 г от 20°C до 100°C и обращения её в пар потребуется 16720 Дж (или 16,72 кДж) теплоты.

Для расчета количества теплоты, необходимого для нагрева воды и обращения ее в пар, мы будем использовать удельную теплоемкость воды (4.18 Дж/(г*°C)), удельную теплоту парообразования воды (2260 кДж/кг) и удельную теплоту плавления воды (334 кДж/кг).

1. Сначала найдем количество теплоты, необходимое для нагрева воды от 20°C до 100°C: Q1 = масса воды удельная теплоемкость воды (температура кипения - температура начальная) Q1 = 200 г 4.18 Дж/(г°C) (100°C - 20°C) Q1 = 200 г 4.18 Дж/(г°C) 80°C Q1 = 6696 Дж

2. Затем найдем количество теплоты, необходимое для превращения воды в пар: Q2 = масса воды удельная теплота парообразования воды Q2 = 200 г 2260 кДж/кг Q2 = 452 кДж

Итак, общее количество теплоты, необходимое для нагрева воды массой 200 г от 20°C до кипения 100°C и обращения ее в пар, составляет 6696 Дж + 452 кДж = 7148 Дж.

Для решения задачи о количестве теплоты, необходимом для нагревания воды и её превращения в пар, следует учитывать два основных аспекта процесса:

1. Нагревание воды от начальной температуры до температуры кипения.
2. Превращение воды в пар при температуре кипения.

1. Нагревание воды

Для расчёта количества теплоты, необходимого для нагревания воды, используется формула: [ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T ] где:

• ( Q_1 ) – количество теплоты, необходимое для нагрева (Дж),
• ( m ) – масса воды (кг),
• ( c ) – удельная теплоёмкость воды (для воды она составляет примерно 4186 Дж/кг·°C),
• ( \Delta T ) – изменение температуры (°C).

Подставляем данные:

• ( m = 200 \, г = 0.2 \, кг ),
• ( \Delta T = 100°C - 20°C = 80°C ).

[ Q_1 = 0.2 \, кг \times 4186 \, \frac{Дж}{кг \cdot °C} \times 80 \, °C = 66976 \, Дж ]

2. Превращение воды в пар

Для расчёта количества теплоты, необходимого для превращения воды в пар, используется формула: [ Q_2 = m \cdot L ] где:

• ( Q_2 ) – количество теплоты, необходимое для испарения (Дж),
• ( L ) – удельная теплота парообразования воды (для воды она составляет примерно 2260 кДж/кг).

[ Q_2 = 0.2 \, кг \times 2260000 \, \frac{Дж}{кг} = 452000 \, Дж ]

Итоговое количество теплоты

Суммируем оба значения для получения общего количества теплоты: [ Q_{\text{total}} = Q_1 + Q_2 = 66976 \, Дж + 452000 \, Дж = 518976 \, Дж ]

Таким образом, для нагревания 200 г воды от 20°C до кипения и превращения её в пар потребовалось около 519 кДж теплоты.