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

Для решения этой задачи нужно рассчитать, сколько энергии нужно для того, чтобы нагреть воду до 100°C и затем превратить её в пар.

1. Нагрев воды с 50°C до 100°C:

   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, $c = 4186 \, \text{Дж/кг·°C}$,
   • $\Delta T$ — изменение температуры, $\Delta T = 100°C - 50°C = 50°C$.

   Подставляем значения:

   $$Q_1 = 0.5 \cdot 4186 \cdot 50 = 104650 \, \text{Дж}.$$

   То есть для нагрева воды до 100°C нужно 104650 Дж энергии.

2. Преобразование воды в пар (испарение):

   Для превращения воды в пар без изменения температуры используется формула:

   $$Q_2 = m \cdot L$$

   где:

   • $L$ — скрытая теплота парообразования для воды, $L = 2260 \, \text{кДж/кг}$ или $2260000 \, \text{Дж/кг}$,
   • $m$ — масса воды, 0.5 кг.

   Подставляем значения:

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

   То есть для того, чтобы превратить воду в пар, потребуется 1130000 Дж энергии.

3. Общая энергия:

   Общая энергия, необходимая для нагрева воды до 100°C и её последующего превращения в пар, будет суммой двух количеств энергии:

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

   Итак, на весь процесс (нагрев и превращение в пар) потребуется 1234650 Дж энергии.