«Какое количество теплоты необходимо для превращения в стоградусный пар 500 г воды,взятой при температуре...

Чтобы определить количество теплоты, необходимое для превращения 500 г воды, взятой при температуре 20 °C, в пар при 100 °C, нужно учесть два этапа нагревания:

1. Нагрев воды от 20 °C до 100 °C.
2. Превращение воды в пар при 100 °C.

Для этих расчетов потребуется использовать два уравнения: одно для нагрева воды, другое для испарения.

1. Нагрев воды от 20 °C до 100 °C

Количество теплоты, необходимое для нагрева воды, рассчитывается по формуле:

[ Q_1 = mc\Delta T ]

где:

• ( m ) — масса воды (500 г = 0.5 кг),
• ( c ) — удельная теплоемкость воды (около 4,186 Дж/г°C),
• ( \Delta T ) — изменение температуры (100 °C - 20 °C = 80 °C).

Подставляем значения:

[ Q_1 = 0.5 \, \text{кг} \times 4186 \, \text{Дж/кг°C} \times 80 \, \text{°C} ] [ Q_1 = 167440 \, \text{Дж} ]

2. Превращение воды в пар при 100 °C

Для испарения воды используется формула:

[ Q_2 = mL ]

где:

• ( L ) — удельная теплота парообразования для воды (около 2260 кДж/кг).

Подставляем значения:

[ Q_2 = 0.5 \, \text{кг} \times 2260000 \, \text{Дж/кг} ] [ Q_2 = 1130000 \, \text{Дж} ]

Общее количество теплоты

Суммируем количество теплоты для обоих процессов:

[ Q_{\text{total}} = Q_1 + Q2 ] [ Q{\text{total}} = 167440 \, \text{Дж} + 1130000 \, \text{Дж} ] [ Q_{\text{total}} = 1297440 \, \text{Дж} ]

Таким образом, для превращения 500 г воды, взятой при температуре 20 °C, в пар при 100 °C, необходимо 1297440 Дж энергии.

Для превращения 500 г воды, взятой при температуре 20 градусов Цельсия, в 100 градусный пар необходимо использовать теплоту испарения воды. Теплота испарения воды составляет около 2260 кДж/кг. Таким образом, для 500 г воды необходимо 1130 кДж теплоты (2260 кДж/кг * 0,5 кг = 1130 кДж) для превращения ее в 100 градусный пар.

Для превращения 500 граммов воды при температуре 20°C в стоградусный пар (100°C) необходимо учесть два этапа: нагревание воды до точки кипения и превращение воды в пар.

1. Нагревание воды до точки кипения: Сначала необходимо определить теплоемкость воды. Теплоемкость воды равна 4.186 Дж/(г°C), что означает, что для нагревания 1 г воды на 1°C требуется 4.186 Дж. Для нагревания 500 г воды с 20°C до 100°C необходимо: Q1 = m c ΔT = 500 г 4.186 Дж/(г°C) (100°C - 20°C) = 16744 Дж

2. Превращение воды в пар: Для превращения воды в пар необходимо учесть теплоту парообразования. Теплота парообразования для воды равна 2260 Дж/г. Для превращения 500 г воды в пар необходимо: Q2 = m L = 500 г 2260 Дж/г = 1130000 Дж

Таким образом, общее количество теплоты, необходимое для превращения 500 г воды при температуре 20°C в стоградусный пар, составляет: Q = Q1 + Q2 = 16744 Дж + 1130000 Дж = 1146744 Дж

Итак, для этого процесса потребуется 1146744 Дж теплоты.