Сколько тепла выделяется при конденсации 8 кг водяного пара с температурой 100 градусов до остывания получившейся воды

Пушок

8

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать формулу для расчета количества тепла, выделяющегося при конденсации водяного пара:

\( Q = m \cdot L \)

Где:
\( Q \) - количество тепла (джоулей),
\( m \) - масса водяного пара (кг),
\( L \) - скрытая теплота парообразования (Дж/кг).

Для воды значение скрытой теплоты парообразования составляет примерно 2 260 000 Дж/кг.

Для начала, определим сколько тепла выделяется при остывании получившейся воды от 100 градусов до 20 градусов. Для этого воспользуемся формулой:

\( Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T \)

Где:
\( Q_1 \) - количество тепла (джоулей),
\( m \) - масса воды (кг),
\( c \) - удельная теплоемкость воды (Дж/кг °C),
\( \Delta T \) - изменение температуры (градусы Цельсия).

Удельная теплоемкость воды составляет примерно 4 186 Дж/кг °C.

Теперь рассчитаем каждую часть задачи:

1) Расчет количества тепла при конденсации водяного пара:

\( Q_2 = m \cdot L \)

\( Q_2 = 8 \, кг \cdot 2 260 000 \, Дж/кг \)

\( Q_2 = 18 080 000 \, Дж \)

2) Расчет количества тепла при остывании получившейся воды:

\( Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T \)

\( Q_1 = 8 \, кг \cdot 4 186 \, Дж/кг °C \cdot (100 - 20) \, градусов \)

\( Q_1 = 26 896 960 \, Дж \)

Таким образом, общее количество тепла, выделяющееся при конденсации 8 кг водяного пара с температурой 100 градусов до остывания получившейся воды до 20 градусов, равно сумме \( Q_2 \) и \( Q_1 \):

\( Q_{общ} = Q_2 + Q_1 \)

\( Q_{общ} = 18 080 000 \, Дж + 26 896 960 \, Дж \)

\( Q_{общ} = 44 976 960 \, Дж \)

Относительно построения графика процесса, в данной задаче не предоставлены данные о времени, поэтому мы не можем построить точный график. Но можно представить графическое представление процесса, где по оси X будет отложено количество тепла, а по оси Y - изменение температуры.