Сколько тепла выделяется при конденсации 5-килограммовой массы водяного пара с температурой 100 градусов и охлаждении
Сколько тепла выделяется при конденсации 5-килограммовой массы водяного пара с температурой 100 градусов и охлаждении образовавшейся воды до 30 градусов? Помогите.
Dzhek 49
Конечно, я помогу вам решить эту задачу. Для решения данной задачи нам понадобятся некоторые физические законы и формулы.Сначала мы можем воспользоваться формулой теплового эффекта конденсации, которая гласит:
\[Q = m \cdot L,\]
где \(Q\) - количество тепла, \(m\) - масса вещества, подвергающегося конденсации, \(L\) - удельная теплота конденсации.
Удельная теплота конденсации для воды составляет \(L = 2260 \, \text{кДж/кг}\).
В нашей задаче масса водяного пара равна 5 кг. Подставим эти значения в формулу и рассчитаем количество выделенного тепла:
\[Q = 5 \, \text{кг} \cdot 2260 \, \text{кДж/кг} = 11300 \, \text{кДж}.\]
Теперь нам нужно рассчитать количество тепла, которое необходимо удалить, чтобы охладить получившуюся воду с 100 градусов до 30 градусов. Для этого мы можем воспользоваться формулой:
\[Q = m \cdot c \cdot \Delta T,\]
где \(Q\) - количество тепла, \(m\) - масса вещества, \(c\) - удельная теплоемкость воды, \(\Delta T\) - изменение температуры.
Удельная теплоемкость воды составляет \(c = 4.18 \, \text{кДж/кг} \cdot \text{К}\).
Изменение температуры равно \(\Delta T = 100 - 30 = 70\) градусов.
Подставим эти значения в формулу и рассчитаем количество тепла:
\[Q = 5 \, \text{кг} \cdot 4.18 \, \text{кДж/кг} \cdot \text{К} \cdot 70 = 1463 \, \text{кДж}.\]
Теперь, чтобы найти общее количество выделенного тепла, мы можем сложить количество выделенного тепла при конденсации и количество тепла, необходимое для охлаждения воды:
\[Q_{\text{общее}} = 11300 \, \text{кДж} + 1463 \, \text{кДж} = 12763 \, \text{кДж}.\]
Таким образом, общее количество тепла, выделяющегося при конденсации 5-килограммовой массы водяного пара и охлаждении образовавшейся воды до 30 градусов, составляет 12763 кДж.