Сколько теплоты выделяется при конденсации 5 кг водяного пара при температуре 100 градусов и охлаждении образовавшейся

Геннадий

19

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится использовать формулу теплообмена:

\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]

Где:
- \(Q\) - количество теплоты, выделяемой или поглощаемой (в джоулях)
- \(m\) - масса вещества (в килограммах)
- \(c\) - удельная теплоемкость вещества (в джоулях на килограмм-градус Цельсия)
- \(\Delta T\) - изменение температуры (в градусах Цельсия)

Для конденсации водного пара в воду используется удельная теплота конденсации \(L_{\text{конд}}\), которая равна 2260 кДж/кг.

Теперь давайте решим задачу:

1. Найдем количество теплоты, выделяемой при конденсации 5 кг водяного пара:
\[ Q_{\text{конд}} = m \cdot L_{\text{конд}} \]
\[ Q_{\text{конд}} = 5 \, \text{кг} \cdot 2260 \, \text{кДж/кг} \]
\[ Q_{\text{конд}} = 11300 \, \text{кДж} \]

2. Теперь найдем количество теплоты, необходимое для охлаждения образовавшейся воды:
\[ Q_{\text{охл}} = m \cdot c \cdot \Delta T \]
Масса \(m\) будет такая же - 5 кг, удельная теплоемкость воды \(c\) равна 4186 Дж/кг°C, а изменение температуры \(\Delta T\) будет равно разнице между исходной температурой 100°C и конечной температурой 30°C:
\[ \Delta T = 100°C - 30°C = 70°C \]

Подставляем все значения в формулу:
\[ Q_{\text{охл}} = 5 \, \text{кг} \cdot 4186 \, \text{Дж/кг°C} \cdot 70°C \]
\[ Q_{\text{охл}} = 1461100 \, \text{Дж} \]

Итак, количество выделившейся теплоты при конденсации 5 кг водяного пара при температуре 100 градусов и охлаждении образовавшейся воды до 30 градусов составляет 11300 кДж для конденсации и 1461100 Дж для охлаждения.