При наличии пара с температурой 150 °C, он был добавлен воде массой 2 кг. Какая масса пара сконденсируется, если
При наличии пара с температурой 150 °C, он был добавлен воде массой 2 кг. Какая масса пара сконденсируется, если исходная температура воды составляет 10 градусов, а масса пара - 400 г? Удельная теплоемкость водяного пара составляет 2,05 кДж/(кг.°C).
Dobraya_Vedma_3477 37
Хорошо, давайте решим эту задачу вместе.Для начала, давайте посчитаем, сколько теплоты нужно передать пару, чтобы он испарился. Для этого воспользуемся формулой:
\( Q = m \cdot c \cdot \Delta T \),
где Q - количество теплоты, m - масса пара, c - удельная теплоемкость водяного пара, \( \Delta T \) - изменение температуры пара.
Мы знаем, что исходная температура пара равна 150 °C, а его конечная температура будет 100 °C, так как он сконденсируется. Следовательно, \( \Delta T = 150 - 100 = 50 °C \).
Теперь подставим все известные значения в формулу:
\( Q = 0.4 \, \text{кг} \cdot 2.05 \, \text{кДж/(кг.°C)} \cdot 50 °C \).
Рассчитаем:
\( Q = 0.4 \cdot 2.05 \cdot 50 \) кДж.
\( Q = 41 \) кДж.
Теперь нам нужно найти массу сконденсировавшегося пара. Мы знаем, что переданная теплота равна массе сконденсировавшегося пара умноженной на удельную теплоту парообразования:
\( Q = m_{\text{ск}} \cdot \lambda \),
где \( m_{\text{ск}} \) - масса сконденсировавшегося пара, \( \lambda \) - удельная теплота парообразования.
Удельная теплота парообразования для воды при температуре 100 °C составляет 540 кДж/кг.
Подставим значения в формулу и найдем массу сконденсировавшегося пара:
\( 41 \, \text{кДж} = m_{\text{ск}} \cdot 540 \, \text{кДж/кг} \).
\( m_{\text{ск}} = \frac{41 \, \text{кДж}}{540 \, \text{кДж/кг}} \).
Рассчитаем:
\( m_{\text{ск}} \approx 0.076 \) кг.
Таким образом, масса сконденсировавшегося пара будет примерно равна 0.076 кг.
Пожалуйста, обратите внимание, что в данном решении использовались округленные значения для удобства вычислений. В реальной жизни необходимо использовать более точные значения для получения более точных результатов.