Question

Какое количество теплоты выделится при конденсации 2 кг водяного пара, взятого при температуре 100 ºС, и последующего охлаждения воды до 30 ºС при нормальном атмосферном давлении? Ответ запишите в кДж и округлите до целого числа. Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг·°С), удельная теплота парообразования воды 2300 кДж/кг, температура кипения воды при нормальном атмосферном давлении 100 °С.

Answer 1

Дано:

m=2 кг

t₂=100°C

t₁=30°C

c=4200 Дж/кг*°С

L=2300 кДж/кг=2300000 Дж/кг

Найти: Q-?

Решение:

Q=Q₁+Q₂

Q₁=Lm=2300000 Дж/кг*2кг=4600000 Дж

Q₂=cm(t₂-t₁)=4200Дж/кг*°С*2кг(100°С-30°С)=8400Дж*70=588000Дж

Q=588000+4600000=5188000Дж

Ответ: 5188000Дж

Answer 2

Для решения этой задачи нужно разбить процесс на два этапа:

1. Конденсация пара до жидкости при 100 ºС.
2. Охлаждение получившейся жидкости от 100 ºС до 30 ºС.

1. Конденсация пара: Удельная теплота парообразования воды: 2300 кДж/кг. Масса пара: 2 кг.

Теплота, выделенная при конденсации пара: Q1 = масса × удельная_теплота_парообразования Q1 = 2 кг × 2300 кДж/кг = 4600 кДж

2. Охлаждение жидкости: Удельная теплоёмкость воды: 4200 Дж/(кг·°С). Начальная температура: 100 ºС. Конечная температура: 30 ºС.

Теплота, выделенная при охлаждении жидкости: Q2 = масса × удельная_теплоёмкость × Δтемпература Q2 = 2 кг × 4200 Дж/(кг·°С) × (100 ºС - 30 ºС) = 588000 Дж = 588 кДж

Общая выделенная теплота: Общая теплота = Q1 + Q2 Общая теплота = 4600 кДж + 588 кДж = 5188 кДж

Таким образом, общее количество выделенной теплоты составляет 5188 кДж.