какое количество теплоты необходимо для обращения в пар воды массой 15 кг взятой при температуре 20°​

Чтобы определить, какое количество теплоты необходимо для обращения в пар воды массой 15 кг при температуре 20°C, нужно учитывать несколько этапов:

1. Нагрев воды от начальной температуры до температуры кипения: Температура кипения воды при нормальном атмосферном давлении составляет 100°C. Для нагрева воды используется формула:

   $$Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T$$

   где:

   • $Q_1$ — количество теплоты, необходимое для нагрева,
   • $m$ — масса воды (15 кг),
   • $c$ — удельная теплоемкость воды (приблизительно 4184 Дж/(кг·°C)),
   • $\Delta T$ — изменение температуры (100°C - 20°C = 80°C).

   Подставляем значения:

   $$Q_1 = 15 \, \text{кг} \cdot 4184 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 80 \, \text{°C}$$ $$Q_1 = 15 \cdot 4184 \cdot 80 = 5020800 \, \text{Дж}$$

2. Парообразование: После того как вода достигнет 100°C, необходимо добавить количество теплоты для превращения воды в пар. Для этого используется формула:

   $$Q_2 = m \cdot L$$

   где:

   • $Q_2$ — количество теплоты, необходимое для парообразования,
   • $L$ — скрытая теплота парообразования (для воды примерно 2260 кДж/кг, или 2260000 Дж/кг).

   Подставляем значения:

   $$Q_2 = 15 \, \text{кг} \cdot 2260000 \, \text{Дж/кг}$$ $$Q_2 = 33900000 \, \text{Дж}$$

3. Общее количество теплоты: Теперь складываем количество теплоты для нагрева и для парообразования:

   $$Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2$$ $$Q_{\text{общ}} = 5020800 \, \text{Дж} + 33900000 \, \text{Дж}$$ $$Q_{\text{общ}} = 38920800 \, \text{Дж}$$

Таким образом, для обращения в пар 15 кг воды при температуре 20°C потребуется примерно 38920800 Дж.