Сколько теплоты надо сообщить 5 кг воды, температура которой 20 градусов цельсия, чтобы нагреть её до 100 градусов цельсия и испарить?

Для определения количества теплоты, необходимого для нагрева 5 кг воды с температуры 20°C до 100°C и испарения, мы можем разделить этот процесс на два этапа:

1. Нагревание воды от 20°C до 100°C.
2. Испарение воды при 100°C.

Сначала рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагрева воды:

1. Для нагревания воды используем формулу:

Q = mcΔT,

где:
Q — количество теплоты,
m — масса воды (5 кг),
c — удельная теплоемкость воды (4186 Дж/(кг·°C)),
ΔT — изменение температуры (100°C — 20°C = 80°C).

Q1 = 5 кг * 4186 Дж/(кг·°C) * 80°C = 1674400 Дж.

Теперь рассчитаем количество теплоты, необходимое для испарения воды:

2. Для испарения используем удельную теплоту парообразования воды, которая равна 2260 кДж/кг.

Q2 = m * L,

где:
m — масса воды (5 кг),
L — удельная теплота испарения воды (2260 кДж/кг).

Q2 = 5 кг * 2260 кДж/кг = 11300 кДж.

Теперь найдем общее количество теплоты, необходимое для нагрева и испарения воды:

Общее количество теплоты = Q1 + Q2 = 1674400 Дж + 11300 кДж = 1685700 кДж.

Итак, чтобы нагреть 5 кг воды с температуры 20°C до 100°C и испарить её, необходимо сообщить 1685700 кДж теплоты.