Рассчитай объём воды, если в процессе её кипения поглотилось 6434 Дж энергии? (Удельная теплота парообразования воды L=2260000 Дж/кг, плотность воды ρ=1000 кг/м³).

Чтобы рассчитать объем воды, который был преобразован в пар, поглотив 6434 Дж энергии, нам нужно использовать формулу удельной теплоты парообразования. Удельная теплота парообразования $L$ – это количество энергии, необходимое для превращения единицы массы вещества из жидкого состояния в пар без изменения температуры. В данном случае $L = 2260000$ Дж/кг для воды.

Формула для расчета массы воды, которая испарилась, имеет вид: $Q = mL,$ где:

• $Q$ – количество энергии, поглощенной водой (6434 Дж),
• $m$ – масса испарившейся воды,
• $L$ – удельная теплота парообразования воды.

Первым шагом будет вычисление массы воды: $m = \frac{Q}{L}.$

Затем, используя плотность воды $\rho = 1000$ кг/м³, мы можем найти объем воды. Объем $V$ связан с массой и плотностью следующим образом: $V = \frac{m}{\rho}.$

Теперь мы можем подставить значения и вычислить объем воды. Прежде всего, найдем массу воды: $m = \frac{6434 \, \text{Дж}}{2260000 \, \text{Дж/кг}}.$

После этого, используя полученную массу, рассчитаем объем воды: $V = \frac{m}{1000 \, \text{кг/м³}}.$

Выполним эти расчеты.

Объем воды, который превратился в пар, поглощая 6434 Дж энергии, составляет приблизительно $2.85 \times 10^{-6}$ м³, или около 2.85 мл. Этот результат показывает, что даже небольшое количество воды может поглотить значительное количество энергии при переходе в паровую фазу, учитывая высокую удельную теплоту парообразования воды. ​​