сколько энергии израсходовано на нагревание воды массой 750 г от 20 до 100 градусов и последующее образование пара массой 250 г? Удельная теплоёмкость воды равна 4200 Дж/(кг·°C), удельная теплота парообразования воды 2,3 МДж/кг.

Для решения задачи нужно найти количество энергии, которое потребуется для двух процессов: нагревания воды и превращения части воды в пар.

1. Нагревание воды:

   Используем формулу для количества теплоты:

   $$Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T$$

   где:

   • $Q_1$ — количество теплоты, необходимое для нагревания,

   • $m$ — масса воды,

   • $c$ — удельная теплоемкость воды,

   • $\Delta T$ — изменение температуры.

   Подставляем данные:

   • $m = 750 \, \text{г} = 0,75 \, \text{кг}$,

   • $c = 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)}$,

   • $\Delta T = 100 - 20 = 80 \, \text{°C}$.

   Рассчитываем:

   $$Q_1 = 0,75 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 80 \, \text{°C} = 252000 \, \text{Дж}.$$

2. Преобразование воды в пар:

   Для расчета тепла, необходимого для парообразования, используем формулу:

   $$Q_2 = m_{\text{пара}} \cdot L$$

   где:

   • $Q_2$ — количество теплоты, необходимое для парообразования,

   • $m_{\text{пара}}$ — масса превращаемой воды в пар,

   • $L$ — удельная теплота парообразования.

   Подставляем данные:

   • $m_{\text{пара}} = 250 \, \text{г} = 0,25 \, \text{кг}$,

   • $L = 2,3 \, \text{МДж/кг} = 2300000 \, \text{Дж/кг}$.

   Рассчитываем:

   $$Q_2 = 0,25 \, \text{кг} \cdot 2300000 \, \text{Дж/кг} = 575000 \, \text{Дж}.$$

3. Общее количество энергии:

   Суммируем энергии, затраченные на нагревание воды и её парообразование:

   $$Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2 = 252000 \, \text{Дж} + 575000 \, \text{Дж} = 827000 \, \text{Дж}.$$

Ответ: для нагревания 750 г воды от 20 до 100 градусов и последующего превращения 250 г воды в пар потребуется 827000 Дж энергии.