В баке находится 30 кг воды при 20 градусах.ее довели до кипения и выпарил 5 кг.какое кол-во теплоты...

Для того чтобы определить количество теплоты, затраченное на нагрев и выпаривание воды, необходимо рассчитать два основных этапа: нагрев воды до температуры кипения и превращение части воды в пар.

1. Нагрев воды до температуры кипения:

Для начала нужно нагреть воду от 20°C до 100°C. Количество теплоты, необходимое для этого, можно вычислить по формуле: [ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T ] где:

• ( Q_1 ) — количество теплоты, необходимое для нагрева воды (Дж),
• ( m ) — масса воды (кг),
• ( c ) — удельная теплоёмкость воды (Дж/(кг·°C)),
• ( \Delta T ) — изменение температуры (°C).

Удельная теплоёмкость воды ( c ) составляет примерно ( 4.18 \times 10^3 ) Дж/(кг·°C).

Подставим известные значения: [ m = 30 \text{ кг}, \quad c = 4.18 \times 10^3 \text{ Дж/(кг·°C)}, \quad \Delta T = 100 \text{ °C} - 20 \text{ °C} = 80 \text{ °C} ]

Тогда: [ Q_1 = 30 \text{ кг} \cdot 4.18 \times 10^3 \text{ Дж/(кг·°C)} \cdot 80 \text{ °C} ] [ Q_1 = 10044000 \text{ Дж} ] [ Q_1 = 1.0044 \times 10^7 \text{ Дж} ]

1. Выпаривание воды:

Теперь нужно выпарить 5 кг воды. Количество теплоты, необходимое для этого, можно вычислить по формуле: [ Q_2 = m \cdot L ] где:

• ( Q_2 ) — количество теплоты, необходимое для испарения воды (Дж),
• ( m ) — масса испаряемой воды (кг),
• ( L ) — удельная теплота парообразования воды (Дж/кг).

Удельная теплота парообразования воды ( L ) составляет примерно ( 2.26 \times 10^6 ) Дж/кг.

Подставим известные значения: [ m = 5 \text{ кг}, \quad L = 2.26 \times 10^6 \text{ Дж/кг} ]

Тогда: [ Q_2 = 5 \text{ кг} \cdot 2.26 \times 10^6 \text{ Дж/кг} ] [ Q_2 = 11300000 \text{ Дж} ] [ Q_2 = 1.13 \times 10^7 \text{ Дж} ]

1. Общее количество теплоты:

Общее количество теплоты ( Q ), затраченное на нагрев и выпаривание воды, будет суммой ( Q_1 ) и ( Q_2 ): [ Q = Q_1 + Q_2 ] [ Q = 1.0044 \times 10^7 \text{ Дж} + 1.13 \times 10^7 \text{ Дж} ] [ Q = 2.1344 \times 10^7 \text{ Дж} ]

Таким образом, для нагрева воды до температуры кипения и испарения 5 кг воды было затрачено примерно ( 2.1344 \times 10^7 ) Дж (или 21344 кДж) теплоты.

Для того чтобы рассчитать количество теплоты, затраченное на испарение 5 кг воды, можно воспользоваться формулой Q = m * L, где Q - количество теплоты, m - масса вещества, L - удельная теплота испарения.

Для воды удельная теплота испарения составляет примерно 2260 кДж/кг. Таким образом, для испарения 5 кг воды понадобится:

Q = 5 кг * 2260 кДж/кг = 11300 кДж

Таким образом, для испарения 5 кг воды понадобится 11300 кДж теплоты.