Сначала нужно довести воду до кипения, то есть нагреть до 100 °С. Q₁=c*m*Δt Q₁ - количество выделенной теплоты ( при нагревании), Дж c - удельная теплоемкость, Дж/(кг*°С) m - масса вещества, кг Δt - изменения температуры, °С Q₁=4200 Дж/(кг*°С)*2 кг*(100-20)°С = 672 000 Дж = 672 кДж теперь посчитаем сколько потребуется теплоты для превращения воды в пар Q₂=L*m Q₂ - количество выделенной теплоты, Дж L - удельная теплота парообразования, Дж/кг m - масса вещества, кг Q₂=2,3*10^6 Дж/кг * 2 кг = 4,6*10^6 Дж = 460 000 Дж = 460 кДж теперь считаем, сколько всего выделилось теплоты Q=Q₁+Q₂ Q=672 кДж + 460 кДж = 1 132 кДж ответ: Q=1 132 кДж
Пусть Q - подводимая в единицу времени (секунду) энергия, тогда, используя уравнение Q*dt=c*m*dT, получаем: 1. За 10 минут (600 с) 600*Q=с*m*50 (1) 2. За x с x*Q=c*m*162, откуда х/600=162/50, x=1944 c - время нагрева от 70С до 232 С. Итого энергия подводилась в течение 10+83=93 мин = 5580 с, из которых в течении 600+1944=2544 с тело нагревалось и в течение 5580-2544=3036 с плавилось. За время плавления к телу подведена энергия Q*3036=L*m=59000*m, откуда Q=19,43*m. Подставляя это выражение в уравнение (1) и сокращая на m, получаем с=600*19,43/50=233,16 Дж/(кг*К)
Q₁=c*m*Δt
Q₁ - количество выделенной теплоты ( при нагревании), Дж
c - удельная теплоемкость, Дж/(кг*°С)
m - масса вещества, кг
Δt - изменения температуры, °С
Q₁=4200 Дж/(кг*°С)*2 кг*(100-20)°С = 672 000 Дж = 672 кДж
теперь посчитаем сколько потребуется теплоты для превращения воды в пар
Q₂=L*m
Q₂ - количество выделенной теплоты, Дж
L - удельная теплота парообразования, Дж/кг
m - масса вещества, кг
Q₂=2,3*10^6 Дж/кг * 2 кг = 4,6*10^6 Дж = 460 000 Дж = 460 кДж
теперь считаем, сколько всего выделилось теплоты
Q=Q₁+Q₂
Q=672 кДж + 460 кДж = 1 132 кДж
ответ: Q=1 132 кДж