Какое количество теплоты требуется для обращения 2 кг воды, взятой при температуре 50°С, в пар при 100°С?...

Для обращения 2 кг воды в пар при 100°C необходимо учесть два процесса: нагревание воды до точки кипения и испарение воды.

1. Сначала рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагревания 2 кг воды с температуры 50°C до точки кипения при 100°C: Q1 = mcΔT, где m - масса воды (2 кг), c - удельная теплоемкость воды (4.18 кДж/кг °C), ΔT - изменение температуры (100 - 50 = 50°C).

Q1 = 2 кг 4.18 кДж/кг °C 50°C = 418 кДж.

1. Теперь рассчитаем количество теплоты, необходимое для испарения 2 кг воды в пар при 100°C: Q2 = ml, где l - удельная теплота парообразования воды (2300 кДж/кг).

Q2 = 2 кг * 2300 кДж/кг = 4600 кДж.

Итак, общее количество теплоты, необходимое для обращения 2 кг воды в пар при 100°C, равно сумме двух величин: Q = Q1 + Q2 = 418 кДж + 4600 кДж = 5018 кДж.

Таким образом, для обращения 2 кг воды, взятой при температуре 50°C, в пар при 100°C, требуется 5018 кДж теплоты.

Для того чтобы определить количество теплоты, необходимое для превращения воды массой 2 кг, взятой при температуре 50°C, в пар при 100°C, нужно рассмотреть два этапа процесса:

1. Нагревание воды от 50°C до 100°C.
2. Парообразование при 100°C.

Этап 1: Нагревание воды от 50°C до 100°C

Для нагревания воды используется формула: [ Q_1 = mc\Delta T ] где:

• ( m ) — масса воды (2 кг),
• ( c ) — удельная теплоёмкость воды (примерно 4,18 кДж/(кг·°C)),
• ( \Delta T ) — изменение температуры (100°C - 50°C = 50°C).

Подставим значения в формулу: [ Q_1 = 2 \text{ кг} \times 4{,}18 \text{ кДж/(кг·°C)} \times 50 \text{°C} ] [ Q_1 = 2 \times 4{,}18 \times 50 ] [ Q_1 = 418 \text{ кДж} ]

Этап 2: Парообразование при 100°C

Для парообразования используется формула: [ Q_2 = mL ] где:

• ( m ) — масса воды (2 кг),
• ( L ) — удельная теплота парообразования (2300 кДж/кг).

Подставим значения в формулу: [ Q_2 = 2 \text{ кг} \times 2300 \text{ кДж/кг} ] [ Q_2 = 4600 \text{ кДж} ]

Общее количество теплоты

Теперь складываем количество теплоты, необходимое для нагревания воды до 100°C, и количество теплоты, необходимое для парообразования: [ Q = Q_1 + Q_2 ] [ Q = 418 \text{ кДж} + 4600 \text{ кДж} ] [ Q = 5018 \text{ кДж} ]

Таким образом, для превращения 2 кг воды, взятой при температуре 50°C, в пар при 100°C требуется 5018 кДж теплоты.