Вода массой 1 кг нагревается от 0°С до 100°С и затем испаряется. Удельная теплоёмкость воды с=4200 Дж/(кг °С) удельная теплота парообразования r=2,26·10^6 Дж/кг, r=2,26·10^6 Дж/кг. Заполни таблицу и определи на каком этапе было больше всего затрачено энергии.

Решение:

Этап 1: Нагревание воды

Дано:

m = 1 кг

t₁ = 0°С

t₂ = 100°С

c = 4200 Дж/(кг °С)

Найти: Q_нагр

Формула: \( Q_{нагр} = c \cdot m \cdot \Delta t \)

Вычисление:

\( \Delta t = t_2 - t_1 = 100^{\circ}C - 0^{\circ}C = 100^{\circ}C \)

\( Q_{нагр} = 4200 \text{ Дж/(кг °С)} \cdot 1 \text{ кг} \cdot 100^{\circ}C = 420000 \text{ Дж} = 0,42 \cdot 10^6 \text{ Дж} \)

Этап 2: Испарение воды

Дано:

m = 1 кг

r = 2,26 \(\cdot\) 10^6 Дж/кг

Найти: Q_исп

Формула: \( Q_{исп} = r \cdot m \)

Вычисление:

\( Q_{исп} = 2,26 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг} \cdot 1 \text{ кг} = 2,26 \cdot 10^6 \text{ Дж} \)

Сравнение:

\( Q_{исп} = 2,26 \cdot 10^6 \text{ Дж} \)

\( Q_{нагр} = 0,42 \cdot 10^6 \text{ Дж} \)

\( Q_{исп} > Q_{нагр} \)

Таблица:

Ответ: На этапе испарения затрачено больше теплоты.