Какое количество стоградусного пара Необходимо взять для нагревания 20 л воды от 15 градусов Цельсия до 65 градусов Цельсия

Для того чтобы рассчитать, сколько стоградусного пара нужно для нагревания 20 литров воды от 15 до 65 градусов Цельсия, можно использовать закон сохранения энергии и формулы для теплоты.

Шаг 1. Рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагрева воды.

Теплота, необходимая для нагрева воды, рассчитывается по формуле:

где:

• $Q$ — количество теплоты (в джоулях),
• $m$ — масса воды (в килограммах),
• $c$ — удельная теплоёмкость воды, которая равна примерно 4186 Дж/(кг·°C),
• $\Delta T$ — изменение температуры воды (в градусах Цельсия).

Так как 1 литр воды = 1 кг, масса воды в данном случае равна 20 кг (поскольку 20 литров воды).

Теперь подставим данные в формулу:

Итак, для того чтобы нагреть 20 литров воды от 15°C до 65°C, нужно 4 186 000 джоулей энергии.

Шаг 2. Рассчитаем, сколько пара нужно для выделения этой энергии.

Когда пар конденсируется (переходит в воду), он отдаёт скрытую теплоту конденсации, которая для воды составляет примерно 2260 кДж/кг (или 2 260 000 Дж/кг).

Используя эту информацию, можем вычислить массу пара, необходимую для получения нужной теплотой.

где:

• $m_{\text{пара}}$ — масса пара (в килограммах),
• $L$ — удельная скрытая теплота конденсации пара, равная 2260 кДж/кг = 2 260 000 Дж/кг.

Подставим известные данные:

Ответ:

Для того чтобы нагреть 20 литров воды от 15 до 65 градусов Цельсия, потребуется примерно 1.85 кг стоградусного пара.