Какое количество энергии необходимо для превращения 500 г воды при 0°C в пар при 100°C? Потери энергии на нагревание

Для решения данной задачи мы можем использовать формулу для расчёта теплоты, которая выражается как \( Q = m \cdot c \cdot \Delta T \), где \( Q \) - количество теплоты, \( m \) - масса вещества, \( c \) - удельная теплоёмкость вещества, \( \Delta T \) - изменение температуры.

В нашем случае нам нужно рассчитать количество теплоты, необходимое для превращения 500 г воды при 0°C в пар при 100°C. Рассмотрим это поэтапно:

1. Сначала нужно нагреть воду до 100°C. Температура воды увеличивается на \( \Delta T_1 = 100 - 0 = 100°C \).

Так как вопрос не указывает, для какого именно вещества нужно рассчитать количество энергии, предположим, что это вода. Значит, удельная теплоёмкость воды \( c = 4,18 \, \text{Дж/г} \cdot \text{°C} \) (обычно это значение округляют до 4,2).

Теперь мы можем рассчитать количество теплоты, необходимое для нагрева воды до 100°C по формуле \( Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T_1 \).
Подставляем значения в формулу: \( Q_1 = 500 \, \text{г} \cdot 4,18 \, \text{Дж/г} \cdot \text{°C} \cdot 100°C = 209 000 \, \text{Дж} = 209 \, \text{кДж} \).

2. Затем нужно преобразовать воду в пар при той же температуре 100°C. В этом случае температура не изменяется, поэтому \( \Delta T_2 = 0°C \). Удельная теплота парообразования для воды \( L = 2260 \, \text{кДж/кг} \).

Количество теплоты, необходимое для парообразования воды, рассчитывается по формуле \( Q_2 = m \cdot L \).
Подставляем значения в формулу: \( Q_2 = 500 \, \text{г} \cdot 2260 \, \text{кДж/кг} = 1 130 000 \, \text{Дж} = 1 130 \, \text{кДж} \).

3. Наконец, количество энергии, необходимой для превращения 500 г воды при 0°C в пар при 100°C, будет равно сумме энергии, затраченной на нагрев воды и парообразование:

\( Q = Q_1 + Q_2 = 209 \, \text{кДж} + 1 130 \, \text{кДж} = 1 339 \, \text{кДж} \).

Таким образом, правильный ответ на задачу – вариант 1) 1360 кДж.