Question

Какое количество теплоты в килоджоулях выделится при конденсации стогралусного водяного пара и его последующего охлаждения до 50°C если масса пара 40г

Answer 1

Q1=L*m, где L - удельная теплота конденсации, для воды равна 2,3*$10^{6}$ Дж/кг, m - масса, в кг равна 0,04 кг

Q2=cmΔt, где c - удельная теплоемкость, для воды равна 4200 Дж/кг°С, m - масса, в кг равна 0,04 кг, Δt - изменение температуры

Q=Q1+Q2

Q=2,3*$10^{6}$*0,04+4200*0,04*50=100400 Дж= 100,4 кДж

Answer 2

Ответ:

Удельная температура парообразования воды при 100 оС = 2.26 МДж/кг (задачник Волькенштейн, стр. 373)

2.26 (МДж/кг) *2.5 (кг) = 5.65 (МДж)

Answer 3

Для определения количества теплоты, выделяющегося при конденсации водяного пара и его последующем охлаждении, мы можем использовать уравнение теплового баланса.

1. Конденсация пара: Первым этапом будет конденсация водяного пара воды. Во время конденсации теплота выделяется. Количество теплоты \(Q_1\), выделяющееся при конденсации, можно рассчитать по формуле:

\[ Q_1 = m \cdot L_v \]

Где: - \( m \) - масса водяного пара (40 г в данном случае), - \( L_v \) - удельная теплота парообразования для воды при данной температуре (при комнатной температуре она примерно 2260 кДж/кг).

Подставим значения:

\[ Q_1 = 0.04 \, \text{кг} \cdot 2260 \, \text{кДж/кг} = 90.4 \, \text{кДж} \]

2. Охлаждение воды до 50°C: Затем мы должны учесть охлаждение получившейся жидкости до 50°C. Для этого используем формулу:

\[ Q_2 = m \cdot c \cdot \Delta T \]

Где: - \( c \) - удельная теплоемкость воды (приблизительно 4.18 кДж/кг°C), - \( \Delta T \) - изменение температуры.

Предположим, что вода начинает охлаждаться из комнатной температуры (примерно 20°C). Тогда:

\[ \Delta T = 50°C - 20°C = 30°C \]

Подставим значения:

\[ Q_2 = 0.04 \, \text{кг} \cdot 4.18 \, \text{кДж/кг°C} \cdot 30°C = 4.18 \, \text{кДж} \cdot 30 = 125.4 \, \text{кДж} \]

3. Общее количество теплоты: Теперь сложим оба значения, чтобы получить общее количество выделенной теплоты:

\[ Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2 = 90.4 \, \text{кДж} + 125.4 \, \text{кДж} = 215.8 \, \text{кДж} \]

Таким образом, общее количество теплоты, выделяющееся при конденсации стоградусного водяного пара и его последующем охлаждении до 50°C, составляет 215.8 кДж.