Сколько теплоты нужно приложить, чтобы нагреть 200 г воды с исходной температурой 40 градусов Цельсия до кипения

Чтобы решить данную задачу, мы можем использовать формулу связи теплоты с массой вещества и изменением его температуры:

\[Q = mc\Delta T\]

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

Для решения задачи нам нужно найти теплоту, поэтому нам необходимо знать удельную теплоемкость воды, которая равна 4,18 Дж/(г*°C).

Теперь рассмотрим две части задачи по отдельности: нагрев воды до кипения и превращение воды в пар.

1. Нагрев воды до кипения:

Масса воды, которую мы хотим нагреть, составляет 200 г. Изначальная температура воды 40°C, а точка кипения воды составляет 100°C. Тогда изменение температуры будет равно:

\(\Delta T = 100°C - 40°C = 60°C\)

Теперь можем найти теплоту, которую нужно приложить, чтобы нагреть эту воду:

\(Q = mc\Delta T\)

\(Q = 200 г * 4,18 Дж/(г*°C) * 60°C\)

\(Q = 50040 Дж\)

Таким образом, для нагрева 200 г воды с температурой 40°C до кипения нужно приложить 50040 Дж теплоты.

2. Превращение 10 г воды в пар:

Масса воды, которую мы хотим превратить в пар, составляет 10 г. Для превращения воды в пар используется латентная теплота парообразования. У воды она равна 2260 кДж/кг.

Теперь можем найти теплоту, которую нужно приложить, чтобы превратить 10 г воды в пар:

\(Q = m * L\)

\(Q = 10 г * 2260 кДж/кг\)

\(Q = 22600 Дж\)

Таким образом, для превращения 10 г воды в пар нужно приложить 22600 Дж теплоты.

В итоге, общая теплота, которую нужно приложить, чтобы нагреть 200 г воды с исходной температурой 40°C до кипения и превратить 10 г воды в пар, составляет:

\(Q_{\text{общая}} = Q_{\text{нагрев воды}} + Q_{\text{парообразование}}\)

\(Q_{\text{общая}} = 50040 Дж + 22600 Дж\)

\(Q_{\text{общая}} = 72640 Дж\)

Таким образом, чтобы выполнить указанное действие, необходимо приложить 72640 Дж теплоты.