Question

Какое количество теплоты выделится при конденсации 500 г стоградусного пара и дальнейшим охлаждении воды до 50 градусов Цельсия

Answer 1

Дано:
m=500 г = 0,5 кг
t1 = 100 °C
t2 = 50 °C

Количество теплоты при конденсации пара:
Q1 = λ·m1 = 22,6·10⁵ · 0,5  = 1,13·10⁶ Дж (здесь λ - удельная теплота конденсации воды, взятая из справочника)

Количество теплоты при остывании воды, получившейся из пара:
Q2 = c·m·(t1 - t2) = 4200·0,5·(100 - 50) = 0,105·10⁶ Дж (здесь с - удельная теплоемкость воды, взятая из справочника)

Общее количество выделившейся теплоты:
Q = Q1 + Q2 = (1,13 +0,105)·10⁶ ≈ 1,24 MДж

Ответ: 1,24 МДж

Answer 2

Для решения этой задачи необходимо знать удельную теплоту парообразования и удельную теплоемкость воды.

Удельная теплота парообразования - это количество теплоты, необходимое для превращения единицы массы жидкости в пар при постоянной температуре. Для воды удельная теплота парообразования при нормальном давлении составляет 40,7 кДж/моль или 2,26 МДж/кг.

Удельная теплоемкость воды - это количество теплоты, необходимое для нагревания единицы массы воды на 1 градус Цельсия. Удельная теплоемкость воды составляет 4,18 кДж/(кг * К).

По условию задачи, мы имеем 500 г стоградусного пара, который конденсируется при постоянной температуре, выделяя удельную теплоту парообразования воды. Таким образом, количество выделившейся теплоты будет равно:

Q1 = m * L, где m - масса воды, L - удельная теплота парообразования воды.

Q1 = 0,5 кг * 2,26 МДж/кг = 1,13 МДж.

Затем охлаждаем полученную жидкость с температуры 100 градусов Цельсия до 50 градусов Цельсия, пользуясь удельной теплоемкостью воды:

Q2 = m * c * ΔT, где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.

Q2 = 0,5 кг * 4,18 кДж/(кг * К) * (100 градусов Цельсия - 50 градусов Цельсия) = 104,5 кДж.

Таким образом, общее количество выделенной теплоты равно:

Q = Q1 + Q2 = 1,13 МДж + 104,5 кДж = 1,2345 МДж.

Ответ: При конденсации 500 г стоградусного пара и дальнейшем охлаждении воды до 50 градусов Цельсия выделится около 1,2345 МДж теплоты.