Дано (в СИ):
- Масса жидкости: m = 500 г = 0,5 кг.
- Температура жидкости: t1 = 35°С.
- Температура кипения жидкости: t2 = 100°С.
- Удельная теплоемкость жидкости: c = 4200 Дж/(кг·°С).
- Удельная теплота парообразования: L = 2,3 × 10^6 Дж/кг.
Найти: количество теплоты, необходимое для получения пара.
Решение:
Процесс можно разделить на два этапа:
1. Разогреть жидкость от 35°С до 100°С.
2. Превратить жидкость в пар при 100°С.
1. Для разогрева жидкости от 35°С до 100°С используем формулу:
Q1 = m × c × (t2 - t1),
где t1 = 35°С, t2 = 100°С. Подставляем значения:
Q1 = 0,5 × 4200 × (100 - 35) = 0,5 × 4200 × 65 = 136 500 Дж.
2. Для превращения жидкости в пар при 100°С используем формулу для скрытой теплоты парообразования:
Q2 = m × L,
где L = 2,3 × 10^6 Дж/кг. Подставляем значения:
Q2 = 0,5 × 2,3 × 10^6 = 1,15 × 10^6 Дж.
Теперь находим общее количество теплоты:
Q_total = Q1 + Q2,
Q_total = 136 500 + 1 150 000 = 1 286 500 Дж.
Ответ: для того, чтобы получить пар из 500 г жидкости при температуре кипения, затрачено 1 286 500 Дж теплоты.