Question

Определите количество теплоты, которое выделится при конденсации трех метров кубических водяного пара при температуре 100°С и охлаждении образовашейся воды до 30°С, если плотность пара составляет 50г/м³ С=4200Дж/кг°С L=2,3×10⁶Дж/кг

Answer 1

Ответ: 389100Дж

Объяснение:

Дано:

t1=100°C

t2=30°C

V=3м³

ρ=50г/м³

с=4200Дж/кг°С

L=2,3*10⁶Дж/кг

----------------------------

Q-?

Конденсация:

Q1=L*m

m=ρ*V=50*3=150г=0,15кг

Q1=2,3*10⁶*0,15=345000Дж

Охлаждение:

Q2=cm(t1-t2)=4200*0,15*(100-30)=44100Дж

Q=Q1+Q2=345000+44100=389100Дж

Answer 2

Для расчета количества теплоты, выделяющегося при конденсации водяного пара и последующем охлаждении образовавшейся воды, можно воспользоваться следующими формулами.

1. Количество теплоты при конденсации пара: \[ Q_{\text{конд}} = m \cdot L, \] где \(m\) - масса водяного пара, а \(L\) - удельная теплота конденсации.

2. Количество теплоты при охлаждении воды: \[ Q_{\text{охл}} = m \cdot c \cdot \Delta T, \] где \(c\) - удельная теплоемкость воды, а \(\Delta T\) - изменение температуры.

Сначала найдем массу водяного пара (\(m\)): \[ m = V \cdot \rho, \] где \(V\) - объем пара, а \(\rho\) - плотность пара.

Итак, начнем с вычисления массы водяного пара: \[ m = V \cdot \rho = 3 \, \text{м}^3 \cdot 50 \, \text{г/м}^3. \]

Теперь используем это значение для вычисления количества теплоты при конденсации: \[ Q_{\text{конд}} = m \cdot L = m \cdot 2,3 \times 10^6 \, \text{Дж/кг}. \]

Затем найдем изменение температуры воды (\(\Delta T\)): \[ \Delta T = T_{\text{конд}} - T_{\text{охл}}, \] где \(T_{\text{конд}}\) - температура конденсации пара, а \(T_{\text{охл}}\) - конечная температура воды.

Теперь можем вычислить количество теплоты при охлаждении: \[ Q_{\text{охл}} = m \cdot c \cdot \Delta T = m \cdot 4200 \, \text{Дж/кг/°C} \cdot \Delta T. \]

Итак, общее количество выделенной теплоты: \[ Q_{\text{всего}} = Q_{\text{конд}} + Q_{\text{охл}}. \]

Подставим все значения и решим уравнения. Учтите, что температура конденсации пара \(T_{\text{конд}} = 100°C\) и конечная температура воды \(T_{\text{охл}} = 30°C\).