16. Сколько энергии израсходовано на нагревание воды массой 0,75 кг от 20 до 100 "С н последующее образование пара массой 250 г? (Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг "С, удельная теплота парообразования воды 2,3 105 Дж/кг)

Решение:

Для решения задачи нужно рассчитать энергию, затраченную на нагревание воды, и энергию, затраченную на превращение воды в пар.

1. Расчет энергии на нагревание воды:
   Используем формулу: \( Q_{нагр} = c \cdot m \cdot \Delta T \)
   Где: \( c \) — удельная теплоемкость воды (4200 Дж/(кг·°C)), \( m \) — масса воды (0,75 кг), \( \Delta T \) — изменение температуры (100 °C - 20 °C = 80 °C).
   \[ Q_{нагр} = 4200 \frac{Дж}{кг \cdot \cdot C} \cdot 0,75 \text{ кг} \cdot 80 \text{ } C = 252000 \text{ Дж} \]
2. Расчет энергии на образование пара (парообразование):
   Используем формулу: \( Q_{пар} = L \cdot m_{пар} \)
   Где: \( L \) — удельная теплота парообразования воды (2,3 · 10⁵ Дж/кг), \( m_{пар} \) — масса пара (250 г = 0,25 кг).
   \[ Q_{пар} = 2,3 \cdot 10^5 \frac{Дж}{кг} \cdot 0,25 \text{ кг} = 57500 \text{ Дж} \]
3. Общий расход энергии:
   Складываем энергию на нагревание и энергию на парообразование.
   \[ Q_{общ} = Q_{нагр} + Q_{пар} = 252000 \text{ Дж} + 57500 \text{ Дж} = 309500 \text{ Дж} \]

Ответ: 309500 Дж