Задача №1121 Сборник задач по физике Лукашика и Ивановой
Дано:
\(r=2.3 \cdot {10}^{6}\,\frac{\text{Дж}}{\text{кг}}\)
\({c}_{в}=4200\,\frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot ^{\circ}{С}}\)
\(m=0.75\,\text{кг}\)
\({m}_{\text{пар}}=0.25\,\text{кг}\)
\(t=20\,^{\circ}С\)
\({t}_{\text{кип}}=100\,^{\circ}С\)
\(Q=?\)
Решение:
Количество теплоты, которое потребуется для нагревания воды от \(20\) °С до температуры кипения
$${Q}_{\text{наг}}={c}_{в} \cdot m \cdot ({t}_{\text{кип}}-t)$$
$${Q}_{\text{наг}}={4200\,\frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot ^{\circ}{С}}}\cdot{0.75\,\text{кг}}\cdot (100\,^{\circ}С-20\,^{\circ}С)$$
$${Q}_{\text{наг}}=252000\,\text{Дж}$$
Количество теплоты, которое необходимо для испарения \(0.25\) кг воды
$${Q}_{\text{исп}}=r\cdot {m}_{\text{пар}}$$
$${Q}_{\text{исп}}=2.3 \cdot {10}^{6}\,\frac{\text{Дж}}{\text{кг}}\cdot{0.25\,\text{кг}}=575000\,\text{Дж}$$
Количество теплоты, которое потребуется для нагрева воды до температуры кипения и её испарения
$$Q={Q}_{\text{наг}}+{Q}_{\text{исп}}$$
$$Q=252000\,\text{Дж}+575000\,\text{Дж}=827000\,\text{Дж}$$
Ответ: израсходовано \(827000\) Дж энергии.