В Санкт-Петербурге летом поверхность площадью 1 м2 поглощает за 1 ч солнечную энергию, рав-
ную 1500 кДж, из которой 60% расходуется на испаре-
ние. Сколько воды при температуре 20 °С испарится за
счёт этой энергии?

№1

m=3 кг

Δt₁=t₂-t₁=0°C-(-20°C)=20° C

Δt₂=t₄-t₃=100°C-0°C=100° C

табличные значения

c(л)=2100 Дж/кг*С   (удельная теплоемкость льда)

c(в)=4200 Дж/кг*С   (удельная теплоемкость воды)

λ=3,4*10⁵ Дж/кг    (удельная теплота плавления льда)

r=2,3*10⁶ Дж/кг    (удельная теплота парообразования воды)

Когда плавят лед до пара, сначала идет нагревание льда до температура плавления льда t₂=0 C соответственно Q₁, потом затрачиваем энергию для расплавления льда до состояния воды Q₂, затем нагревания воды до температуры кипения t₄=100 C Q₃, в конце тратится энергия на парообразование

таким образом получаем формулу

Q=Q₁+Q₂+Q₃+Q₄

Q=c(л)mΔt₁+λm+c(в)mΔt₂+rm

Q=m(c(л)Δt₁+λ+c(в)Δt₂+r)=3 кг×(2100 Дж/кг*С×20°С+3,4*10⁵ Дж/кг+

+4200 Дж/кг*С×100°С+2,3*10⁶ Дж/кг )=9,306*10⁶ Дж=9,306 МДж

№2

m=0.6 кг

Δt=t₂-t₁=80°С-20°С=60°С

η=0,1

табличные значения

с=2500 Дж/кг*С (удельная теплоемкость спирта)

r=0.9*10⁶ Дж/кг (удельная теплота парообразования спирта)

Q-?

КПД отношение полезной работы(энергии) к затраченной. В данном случае нагревание  и кипение спирта полезная работа, а необходимая величина затраченная энергия

η=(Q₁+Q₂)/Q

Q=(Q₁+Q₂)/η

Q=(cmΔt+rm)/η

Q=m(cΔt+r)/η=0.6 кг×(2500Дж/кг*С×60°С+0,9*10⁶Дж/кг)÷0,1=

=6,3*10⁶ Дж=6,3 МДж