Какое количество теплоты необходимо сообщить двум килограммам воды, взятым при температуре 50 ⁰С, чтобы полностью эту воду превратить в пар?

Запишем краткое содержание задачи и для простоты решения нарисуем график, на котором покажем все процессы, происходящие с водой, – нагревание и парообразование (рис. 2).

Рис. 2. График процессов, происходящих с водой при нагревании и кипении (Источник)

На графике Рис. 2 две оси: вертикальная ось температуры и горизонтальная времени.

Точка А – это начальная точка воды при 50 ⁰С, линия АВ – это процесс нагревания воды до кипения в точке В, которая показывает, что два килограмма воды начинают кипеть, то есть вода приступила к парообразованию. ВС – это процесс когда вода превращается в пар.

Из таблицы Рис. 1 выберем удельную теплоемкость воды и удельную теплоту парообразования воды.

В этих двух величинах есть особенность: вторая величина выражена 10⁶, поэтому при решении необходимо учитывать все нули, которые спрятаны в шестой степени.

Начнем вычислять количество теплоты, необходимое для нагревания воды от 50 ⁰С до температуры кипения:

Второе количество теплоты мы определим как произведение удельной теплоты парообразования, умноженное на массу воды.

Завершающий этап – это сложение первого и второго количества теплоты для получения полного количества теплоты:

Ответ – это результат, который нам необходимо было получить, и записывается он обязательно после решения задачи. Таким образом, мы выяснили, что для нагрева и парообразования воды нам необходимо количество теплоты, равное 5,02 · 10⁶ Дж.