39. Для нагревания от 0 °С до температуры кипения и полного испарения воды было затрачено количество теплоты, равное 544 кДж. С каким количеством воды был проведён процесс?

Решение:

Чтобы найти массу воды, нам нужно использовать формулу для общего количества теплоты, затраченного на нагревание и испарение, и выразить из нее массу.

Общее количество теплоты (Q_общ.) складывается из теплоты нагрева (Q_нагр.) и теплоты испарения (Q_исп.):

• Q_общ. = Q_нагр. + Q_исп.

Формулы:

• Q_нагр. = c * m * ΔT
• Q_исп. = L * m

Где:

• Q_общ. = 544 кДж = 544 000 Дж
• c — удельная теплоёмкость воды ≈ 4200 Дж/(кг·°С)
• m — масса воды (искомая величина)
• ΔT — изменение температуры = 100 °С (от 0 °С до кипения)
• L — удельная теплота парообразования воды ≈ 2 300 000 Дж/кг

Подставим значения в формулу:

• 544 000 Дж = (4200 Дж/(кг·°С) * m * 100 °С) + (2 300 000 Дж/кг * m)
• 544 000 = 420 000 * m + 2 300 000 * m
• 544 000 = m * (420 000 + 2 300 000)
• 544 000 = m * 2 720 000

Теперь найдем массу (m):

• m = 544 000 Дж / 2 720 000 Дж/кг
• m = 0.2 кг

Переведем массу в граммы:

• m = 0.2 кг * 1000 г/кг = 200 г

Ответ: 200 г