Определите количество теплоты, необходимое для того, чтобы воду объёмом ли температурой 30° превратить в дар при температуре 100 °С. (Удель ная теплота парообразования воды — 2,3 × 10^6 Дж/кг.)​

Чтобы определить количество теплоты, необходимое для превращения воды объемом $V = 1 \, \text{л}$ при температуре $t_1 = 30^\circ \text{C}$ в пар при температуре $t_2 = 100^\circ \text{C}$, нужно учитывать два этапа:

1. Нагрев воды от $t_1$ до $t_2$.
2. Испарение воды при $t_2 = 100^\circ \text{C}$.

Шаг 1: Нагрев воды

Для расчета теплоты нагрева используем формулу:

где:

• $m$ — масса воды ($m = \rho V$, где плотность воды $\rho = 1000 \, \text{кг/м}^3$, объем $V = 1 \, \text{л} = 0,001 \, \text{м}^3$),
• $c = 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)}$ — удельная теплоемкость воды,
• $\Delta t = t_2 - t_1 = 100 - 30 = 70^\circ \text{C}$ — изменение температуры.

Рассчитаем массу воды:

Теперь рассчитаем $Q_1$:

Шаг 2: Испарение воды

Для расчета теплоты парообразования используем формулу:

где:

• $m = 1 \, \text{кг}$ — масса воды,
• $L = 2,3 \cdot 10^6 \, \text{Дж/кг}$ — удельная теплота парообразования воды.

Рассчитаем $Q_2$:

Общее количество теплоты

Суммируем $Q_1$ и $Q_2$:

Ответ:

Для превращения воды объемом 1 литр при температуре $30^\circ \text{C}$ в пар при температуре $100^\circ \text{C}$ требуется $2594000 \, \text{Дж}$ или $2,594 \, \text{МДж}$.