Для этого необходимо поэтапно рассчитать количество теплоты для каждого этапа:
Нагревание воды до кипения: Удельная теплоемкость воды: 4200 Дж/(кг°C) Температура кипения воды: 100 ºC Температура начальная: 0 ºC Теплота, необходимая для нагревания до кипения: Q1 = m c Δt Q1 = 7 кг 4200 Дж/(кг°C) (100 °C - 0 °C) = 2940000 Дж
Испарение воды: Удельная теплота испарения воды: 2257 кДж/кг Теплота, необходимая для испарения: Q2 = m L Q2 = 7 кг 2257 кДж/кг = 15899 кДж = 15899000 Дж
Итого, общее количество теплоты, которое нужно будет затратить, чтобы довести воду массой 7 кг от температуры 0 ºC до кипения и затем полностью испарить, составляет: Q = Q1 + Q2 = 2940000 Дж + 15899000 Дж = 18839000 Дж
Для этого необходимо поэтапно рассчитать количество теплоты для каждого этапа:
Нагревание воды до кипения:
Удельная теплоемкость воды: 4200 Дж/(кг°C)
Температура кипения воды: 100 ºC
Температура начальная: 0 ºC
Теплота, необходимая для нагревания до кипения:
Q1 = m c Δt
Q1 = 7 кг 4200 Дж/(кг°C) (100 °C - 0 °C) = 2940000 Дж
Испарение воды:
Удельная теплота испарения воды: 2257 кДж/кг
Теплота, необходимая для испарения:
Q2 = m L
Q2 = 7 кг 2257 кДж/кг = 15899 кДж = 15899000 Дж
Итого, общее количество теплоты, которое нужно будет затратить, чтобы довести воду массой 7 кг от температуры 0 ºC до кипения и затем полностью испарить, составляет:
Q = Q1 + Q2 = 2940000 Дж + 15899000 Дж = 18839000 Дж
Ответ: Необходимо затратить 18839000 Дж теплоты.