Воду массой 500 г. , имеющую температуру 50 градуса , нагрели до 100 градусов и обратили в пар . Сколько энергии пошло на весь процесс ?

Для того чтобы ответить на вопрос, нужно учесть несколько этапов процесса нагрева воды и её превращения в пар.

1. Нагрев воды от 50°C до 100°C:

   Для расчёта количества энергии, необходимой для нагрева воды, используется формула:

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

   где:

   • $m$ — масса воды, 500 г = 0.5 кг,
   • $c$ — удельная теплоёмкость воды, $c = 4186 \, \text{Дж/кг}^\circ\text{C}$,
   • $\Delta T$ — изменение температуры, $\Delta T = 100^\circ\text{C} - 50^\circ\text{C} = 50^\circ\text{C}$.

   Подставляем значения:

   $$Q_1 = 0.5 \, \text{кг} \cdot 4186 \, \text{Дж/кг}^\circ\text{C} \cdot 50^\circ\text{C} = 104650 \, \text{Дж}$$

   То есть, для того чтобы нагреть воду от 50°C до 100°C, необходимо затратить 104650 Дж энергии.

2. Преобразование воды в пар (испарение):

   Для того чтобы перевести воду в пар при температуре 100°C, нужно использовать теплоту парообразования. Теплота парообразования для воды при 100°C составляет $L = 2260 \, \text{кДж/кг}$, или $L = 2260000 \, \text{Дж/кг}$.

   Энергия, необходимая для превращения всей массы воды в пар, рассчитывается по формуле:

   $$Q_2 = m \cdot L$$

   где:

   • $m$ — масса воды, 0.5 кг,
   • $L$ — теплота парообразования, $L = 2260000 \, \text{Дж/кг}$.

   Подставляем значения:

   $$Q_2 = 0.5 \, \text{кг} \cdot 2260000 \, \text{Дж/кг} = 1130000 \, \text{Дж}$$

   То есть, для того чтобы превратить 0.5 кг воды в пар, необходимо затратить 1130000 Дж энергии.

3. Общая энергия, затраченная на процесс:

   Суммируем энергии, затраченные на нагрев и испарение:

   $$Q_{\text{total}} = Q_1 + Q_2 = 104650 \, \text{Дж} + 1130000 \, \text{Дж} = 1234650 \, \text{Дж}$$

   Итак, для того чтобы нагреть 500 г воды от 50°C до 100°C и превратить её в пар, необходимо затратить 1234650 Дж энергии.