Question

Задача Какое кол-во энергии выделит вода массой 7 кг при охлаждении от 80° до 0°? Какое кол-во энергии выделится, если вместо воды взять столько же пара?

Answer 1

M= 7 кг
t1=80 C
t2= 0 C
c= 4200 Дж/кг C
Q=?
Q= mc( t2-t1)
Q= -2532 кДж

Answer 2

Для вычисления количества энергии, выделяющегося при охлаждении вещества, можно воспользоваться формулой:

$Q = m \cdot c \cdot ΔT$

где:

• $Q$ - количество выделяющейся энергии (в джоулях),
• $m$ - масса вещества (в килограммах),
• $c$ - удельная теплоемкость вещества (в джоулях на килограмм на градус Цельсия),
• $ΔT$ - изменение температуры (в градусах Цельсия).

Для воды удельная теплоемкость $c$ составляет около 4186 Дж/(кг·°C).

1. Для воды: Масса $m = 7$ кг, Начальная температура $T_1 = 80$ °C, Конечная температура $T_2 = 0$ °C.

$ΔT = T_2 - T_1 = 0 - 80 = -80$ °C

$Q_{\text{вода}} = m \cdot c \cdot ΔT = 7 \cdot 4186 \cdot (-80) \approx -2328800$ Дж

Количество энергии, выделяющейся при охлаждении 7 кг воды с 80 °C до 0 °C, составит примерно -2328800 Дж (энергия освобождается, поэтому значение отрицательное).

2. Для пара: Для перехода воды в пар и обратно используется удельная теплота парообразования, которая составляет около 2,25 млн Дж/кг.

Масса $m = 7$ кг, Удельная теплота парообразования $L = 2.25 \times 10^6$ Дж/кг.

$Q_{\text{пар}} = m \cdot L = 7 \cdot 2.25 \times 10^6 = 15750000$ Дж

Количество энергии, выделяющейся при охлаждении 7 кг пара, составит 15750000 Дж.

Таким образом:

• Для охлаждения 7 кг воды с 80 °C до 0 °C выделится приблизительно -2328800 Дж энергии.
• Для охлаждения 7 кг пара с такой же массой выделится 15750000 Дж энергии.

Обратите внимание, что при охлаждении вода освобождает энергию, а при конденсации пара энергия поглощается.