Question

Яка кількість теплоти виділиться при конденсації 250г водяної пари, що має температуру 100°С та охолодженні утвореної води до 20°C? Розписати!!!! даю 100 балів!!!!​

Answer 1

Ответ:

Дано:

m = 250 г = 0,250 кг

t₁ = 100⁰C

t₂ = 20⁰C

r = 2,26·10⁶ Дж/кг - удельная теплота конденсации

c = 4200 Дж/(кг·°С) - удельная теплоемкость воды

_________

Q - ?

1)

Пар конденсируется, отдавая количество теплоты:

Q₁ = r·m = 2,26·10⁶·0,250 = 565 000 Дж

2)

Горячая вода, получившаяся при конденсации пара, отдает холодной воде:

Q₂ = c·m·(t₁ - t₂) = 4200·0,250·(100-20) = 84 000 Дж

3)

Общее количество теплоты:

Q = Q₁ + Q₂ = 565 000 + 84 000 = 649 000 Дж   или

Q ≈ 650 кДж

Объяснение:

Answer 2

Задача включає два етапи: конденсацію водяної пари при 100°C та охолодження утвореної води до 20°C. Для обчислення кількості теплоти, виділеної або поглиненої, можна використовувати різницю внутрішньої енергії або використовувати теплову потужність.

1. Конденсація водяної пари при 100°C: Внутрішня енергія пари залежить від його температури і маси. При конденсації водяної пари температура залишається постійною (100°C), і ми використовуємо формулу:

\[ Q = m \cdot L \]

де \( Q \) - кількість теплоти, \( m \) - маса пари, \( L \) - теплота конденсації води, яка для води становить близько 2260 кДж/кг.

Підставимо значення:

\[ Q_1 = 0.25 \, \text{кг} \cdot 2260 \, \text{кДж/кг} \]

\[ Q_1 = 565 \, \text{кДж} \]

Таким чином, під час конденсації виділиться 565 кДж теплоти.

2. Охолодження утвореної води до 20°C: Тепер, коли у нас є вода при температурі 100°C, нам потрібно визначити кількість теплоти, яка втрачається при охолодженні до 20°C. Для цього ми можемо використовувати теплоємність води:

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

де \( Q \) - кількість теплоти, \( m \) - маса води, \( c \) - теплоємність води (приблизно 4.186 кДж/(кг·°C)), \( \Delta T \) - зміна температури.

Підставимо значення:

\[ Q_2 = 0.25 \, \text{кг} \cdot 4.186 \, \text{кДж/(кг·°C)} \cdot (100°C - 20°C) \]

\[ Q_2 = 78.45 \, \text{кДж} \]

Таким чином, під час охолодження втратиться 78.45 кДж теплоти.

3. Загальна кількість теплоти: Теплота конденсації та тепловтрата при охолодженні сумуються:

\[ Q_{\text{заг}} = Q_1 + Q_2 \]

\[ Q_{\text{заг}} = 565 \, \text{кДж} + 78.45 \, \text{кДж} \]

\[ Q_{\text{заг}} = 643.45 \, \text{кДж} \]

Таким чином, загальна кількість теплоти, виділена під час конденсації 250 г водяної пари та охолодження утвореної води до 20°C, становить 643.45 кДж.