а. Какая масса воды содержится в сосуде? b. Сколько теплоты требуется для нагревания воды до температуры кипения?

Давайте рассмотрим каждую часть задачи по порядку и подробно разберемся.

а. Какая масса воды содержится в сосуде?

Для определения массы воды в сосуде, нам понадобятся два параметра: плотность воды (которая зависит от температуры) и объем сосуда. Поскольку значений этих параметров не дано, предположим, что плотность воды равна \(\rho = 1 \, \text{г/см}^3\) (это значение можно найти в таблицах) и объем сосуда равен \(V = 1000 \, \text{см}^3\) (это значение дано в задаче).

Чтобы определить массу воды в сосуде, воспользуемся формулой:

\[m = \rho \times V\]

Подставляя известные значения, получаем:

\[m = 1 \, \text{г/см}^3 \times 1000 \, \text{см}^3 = 1000 \, \text{г}\]

Таким образом, масса воды в сосуде составляет 1000 грамм.

b. Сколько теплоты требуется для нагревания воды до температуры кипения? \(q_1 = ?\)

Чтобы рассчитать теплоту, необходимую для нагревания воды до температуры кипения, воспользуемся формулой:

\[q_1 = m \times c \times \Delta T\]

где \(m\) - масса воды, \(c\) - удельная теплоемкость воды, \(\Delta T\) - изменение температуры.

Удельная теплоемкость воды равна \(c = 4.18 \, \text{Дж/(г} \cdot \text{°C)}\) (это значение также можно найти в таблицах). В задаче не дано значение изменения температуры, поэтому для простоты предположим, что оно равно \(20 \, \text{°C}\).

Подставляя известные значения, получаем:

\[q_1 = 1000 \, \text{г} \times 4.18 \, \text{Дж/(г} \cdot \text{°C)} \times 20 \, \text{°C} = 83600 \, \text{Дж}\]

Таким образом, требуется 83600 Дж теплоты для нагревания воды до температуры кипения.

с. Сколько теплоты необходимо для превращения воды в пар? \(q_2 = ?\)

Чтобы рассчитать теплоту, необходимую для превращения воды в пар, воспользуемся формулой:

\[q_2 = m \times L\]

где \(L\) - удельная теплота парообразования воды.

Удельная теплота парообразования воды равна \(L = 2260 \, \text{кДж/кг}\) (также найдено в таблицах).

Поскольку дана масса воды, а удельная теплота парообразования задается на килограмм воды, нам необходимо преобразовать массу в граммах в килограммы. Получим:

\[q_2 = \frac{1000 \, \text{г}}{1000} \times 2260 \, \text{кДж/кг} = 2260 \, \text{кДж}\]

Таким образом, необходимо 2260 кДж теплоты для превращения воды в пар.

d. Какое общее количество теплоты было затрачено?

Общее количество затраченной теплоты будет равно сумме \(q_1\) и \(q_2\). Подставляя известные значения, получаем:

Общая теплота = \(q_1 + q_2 = 83600 \, \text{Дж} + 2260 \, \text{кДж}\)

Поскольку единицы измерения различны, приведем общую теплоту к одной единице измерения. 1 кДж = 1000 Дж, поэтому:

Общая теплота = \(83600 \, \text{Дж} + 2260 \times 1000 \, \text{Дж} = 83600 \, \text{Дж} + 2260000 \, \text{Дж} = 2343600 \, \text{Дж}\)

Таким образом, общее количество затраченной теплоты равно 2343600 Дж.