biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.k nhiệt hóa hơi riêng của nước ở 100°C là 2,26.10⁶ J/kg. Tính nhiệt lượng cần thiết để làm cho 2kg nước ở 30°C chuyển hoàn toàn hơi nước ở 100°C

Question

Accepted Answer

Để tính nhiệt lượng cần thiết để làm cho 2 kg nước ở 30°C chuyển hoàn toàn thành hơi nước ở 100°C, chúng ta cần tính tổng nhiệt lượng cần thiết cho hai quá trình:

1. Nâng nhiệt độ của nước từ 30°C lên 100°C.
2. Chuyển hóa nước ở 100°C thành hơi nước.

**Bước 1: Tính nhiệt lượng cần thiết để nâng nhiệt độ nước từ 30°C lên 100°C.**

Công thức tính nhiệt lượng là:
$$ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T $$
Trong đó:
- $ Q_1 $ là nhiệt lượng cần thiết (J).
- $ m $ là khối lượng nước (kg).
- $ c $ là nhiệt dung riêng của nước (J/kg.K).
- $ \Delta T $ là sự thay đổi nhiệt độ (K).

Ở đây:
- $ m = 2 $ kg
- $ c = 4200 $ J/kg.K
- $ \Delta T = 100 - 30 = 70 $ K

Thay vào công thức:
$$ Q_1 = 2 \cdot 4200 \cdot 70 $$
$$ Q_1 = 2 \cdot 4200 \cdot 70 = 588000 \text{ J} $$

**Bước 2: Tính nhiệt lượng cần thiết để chuyển hóa nước ở 100°C thành hơi nước.**

Công thức tính nhiệt lượng là:
$$ Q_2 = m \cdot L $$
Trong đó:
- $ Q_2 $ là nhiệt lượng cần thiết (J).
- $ L $ là nhiệt hóa hơi riêng của nước (J/kg).

Ở đây:
- $ m = 2 $ kg
- $ L = 2,26 \times 10^6 $ J/kg

Thay vào công thức:
$$ Q_2 = 2 \cdot 2,26 \times 10^6 $$
$$ Q_2 = 4,52 \times 10^6 \text{ J} $$

**Bước 3: Tính tổng nhiệt lượng cần thiết.**

Tổng nhiệt lượng cần thiết là:
$$ Q = Q_1 + Q_2 $$
$$ Q = 588000 + 4,52 \times 10^6 $$
$$ Q = 588000 + 4520000 = 5108000 \text{ J} $$

Vậy nhiệt lượng cần thiết để làm cho 2 kg nước ở 30°C chuyển hoàn toàn thành hơi nước ở 100°C là **5108000 J**.