Сколько теплоты высвободится при конденсации 1,5 кг водяного пара и охлаждении полученной воды до 30 градусов Цельсия?

Вечный_Мороз

55

Чтобы решить данную задачу, мы должны знать некоторые физические свойства воды и процессы конденсации и охлаждения.

1. Сначала найдем количество теплоты, которое высвободится при конденсации водяного пара. Для этого мы используем формулу:

\(Q = m \cdot \Delta H_{\text{конд}}\),

где \(Q\) - количество теплоты, \(m\) - масса вещества, а \(\Delta H_{\text{конд}}\) - молярная энтальпия конденсации.

Для воды \( \Delta H_{\text{конд}} \) примерно равно 40,7 кДж/моль.

Поскольку дана масса водяного пара, мы можем найти количество вещества:

\(n = \frac{m}{M_{\text{H2O}}}\),

где \(n\) - количество вещества, \(m\) - масса вещества, а \(M_{\text{H2O}}\) - молярная масса воды.

Молярная масса воды равна примерно 18 г/моль.

2. Теперь мы можем рассчитать количество высвобождаемой теплоты:

\(Q_{\text{конд}} = n \cdot \Delta H_{\text{конд}}\),

где \(Q_{\text{конд}}\) - количество теплоты при конденсации.

3. Далее, нам нужно определить количество теплоты, которое будет высвобождаться при охлаждении полученной воды. Мы будем использовать формулу:

\(Q = m \cdot c \cdot \Delta T\),

где \(Q\) - количество теплоты, \(m\) - масса вещества, \(c\) - удельная теплоемкость вещества, а \(\Delta T\) - изменение температуры.

Для воды удельная теплоемкость \(c\) равна примерно 4,18 кДж/(кг·°C).

4. Теперь мы можем рассчитать количество теплоты при охлаждении:

\(Q_{\text{охл}} = m_{\text{воды}} \cdot c \cdot \Delta T\),

где \(Q_{\text{охл}}\) - количество теплоты при охлаждении, \(m_{\text{воды}}\) - масса полученной воды, \(c\) - удельная теплоемкость воды, а \(\Delta T\) - изменение температуры.

5. Теперь мы можем найти общее количество теплоты:

\(Q_{\text{общ}} = Q_{\text{конд}} + Q_{\text{охл}}\).

Теперь, чтобы решить задачу, вам необходимо использовать предоставленные значения и выполнить необходимые вычисления. Ответом будет общее количество теплоты \(Q_{\text{общ}}\). Не забывайте при расчетах использовать правильные единицы измерения для сохранения точности ответа.