Какое количество энергии высвободится при конденсации 14 кг стоградусного пара и его охлаждении до температуры
Какое количество энергии высвободится при конденсации 14 кг стоградусного пара и его охлаждении до температуры 30 градусов Цельсия? Удельная теплоёмкость воды составляет 4200 Дж/кг·°С, а удельная теплота парообразования равна 2,3×10^6 Дж/кг.
Cherepaha 16
Для решения этой задачи нам понадобятся два этапа: первый - вычисление количества энергии, высвобождаемой при охлаждении пара до 100 градусов Цельсия, и второй - вычисление количества энергии, высвобождаемой при конденсации пара до температуры 30 градусов Цельсия.Первый этап - вычисление количества энергии при охлаждении пара до 100 градусов Цельсия:
Масса пара составляет 14 кг.
Удельная теплоёмкость воды равна 4200 Дж/кг·°С.
Температура пара - 100 градусов Цельсия.
Температура охлаждения - 100°C - 30°C = 70 градусов Цельсия.
Теперь мы можем использовать формулу для вычисления количества энергии:
\[ Q = mc\Delta T \]
где Q - количество энергии, m - масса вещества, c - удельная теплоёмкость вещества, \(\Delta T\) - изменение температуры.
Подставляем значения:
\[ Q = 14 \, \text{кг} \times 4200 \, \text{Дж/кг·°С} \times 70 \, \text{°С} \]
Выполняем расчёты:
\[ Q = 41160000 \, \text{Дж} = 41,16 \, \text{МДж} \]
Таким образом, количество энергии, высвобождаемой при охлаждении 14 кг пара до 100 градусов Цельсия, составляет 41,16 МДж.
Второй этап - вычисление количества энергии при конденсации пара до температуры 30 градусов Цельсия:
Масса пара составляет 14 кг.
Удельная теплота парообразования равна 2,3×10^6 Дж/кг.
Используем формулу:
\[ Q = mL \]
где Q - количество энергии, m - масса вещества, L - удельная теплота парообразования.
Подставляем значения:
\[ Q = 14 \, \text{кг} \times 2,3 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} \]
Выполняем расчёты:
\[ Q = 32200000 \, \text{Дж} = 32,2 \, \text{МДж} \]
Таким образом, количество энергии, высвобождаемой при конденсации 14 кг стоградусного пара до температуры 30 градусов Цельсия, составляет 32,2 МДж.
Общая сумма энергии высвободится при последовательном охлаждении пара и его конденсации:
41,16 МДж + 32,2 МДж = 73,36 МДж
Итак, общее количество энергии, высвобождаемое при конденсации 14 кг стоградусного пара и его охлаждении до температуры 30 градусов Цельсия, составляет 73,36 МДж.