Скільки теплоти потрібно передати воді вагою 2 кг, щоб підвищити її температуру з 50 до 100 градусів і перетворити

Чтобы решить данную задачу, нам понадобится воспользоваться формулой для расчета теплоты Q, выделяемой или поглощаемой телом:

\[Q = mc\Delta T,\]

где:
- Q - теплота, выделяемая или поглощаемая телом,
- m - масса вещества,
- c - удельная теплоемкость вещества,
- \(\Delta T\) - изменение температуры.

Удельная теплоемкость воды составляет 4,186 Дж/гр ∙ град.

1. Вычислим теплоту, необходимую для изменения температуры воды с 50 до 100 градусов.

\[\Delta T = 100 - 50 = 50\]

\[Q_1 = mc\Delta T = 2 \times 4.186 \times 50\]

\(Q_1 = 418.6 \, Дж\)

2. Теперь нам нужно вычислить теплоту, необходимую для превращения половины воды в пар.

Масса воды, которую нужно превратить в пар, составит половину от общей массы воды:

\(m_{пара} = \frac{1}{2} \times m = \frac{1}{2} \times 2 = 1 \, кг\)

Теплота, необходимая для превращения 1 кг воды в пар, равна 2257 кДж/кг.

\[Q_2 = m_{пара} \times с_{вода \to пара}\]

\[Q_2 = 1 \times 2257\]

\(Q_2 = 2257 \, кДж = 2 257 000 \, Дж\)

3. Наконец, найдем общую теплоту, которую надо передать воде:

\[Q_{общ} = Q_1 + Q_2 = 418.6 + 2 257 000\]

\(Q_{общ} = 2 257 418.6 \, Дж\)

Итак, для того чтобы повысить температуру 2 кг воды с 50 до 100 градусов и превратить половину этой воды в пар, нужно передать общую теплоту 2 257 418.6 Дж (или около 2.26 мегаджоулей).