Question

Напишите пожалуйста формулы к этой задаче.Какое количество теплоты выделится при конденсации 2 кг водяного пара, взятого при температуре кипения, и последующего охлаждения воды до 40°С при нормальном атмосферном давлении?

Answer 1

Q=Lm (Q-кол-во теплоты, L- удельная теплота парообразования, m-масса)

Answer 2

Количество теплоты, выделяющееся при конденсации пара и последующем охлаждении воды, можно рассчитать, используя теплоты парообразования и теплоту охлаждения воды. В данном случае будем учитывать три этапа:

1. Теплота конденсации пара. 2. Теплота охлаждения воды до 100°C. 3. Теплота охлаждения воды от 100°C до 40°C.

Для каждого этапа формулы будут следующими:

1. Теплота конденсации пара (Q1): \[Q1 = m \cdot L_v\] где \(m\) - масса водяного пара, \(L_v\) - теплота парообразования.

2. Теплота охлаждения воды до 100°C (Q2): \[Q2 = m \cdot C \cdot (T_1 - T_0)\] где \(C\) - удельная теплоемкость воды, \(T_1\) - температура воды до начала охлаждения (в данном случае 100°C), \(T_0\) - начальная температура воды (в данном случае температура кипения).

3. Теплота охлаждения воды от 100°C до 40°C (Q3): \[Q3 = m \cdot C \cdot (T_2 - T_1)\] где \(T_2\) - конечная температура воды (в данном случае 40°C).

Теперь сложим все три теплоты, чтобы получить общее количество выделившейся теплоты: \[Q_{\text{общ}} = Q1 + Q2 + Q3\]

Уточним значения: - \(m = 2 \, \text{кг}\) (масса водяного пара) - \(L_v\) - теплота парообразования воды при 100°C (при нормальном атмосферном давлении) - это около \(2,25 \times 10^6 \, \text{Дж/кг}\). - \(C\) - удельная теплоемкость воды - примерно \(4,186 \, \text{Дж/(г} \cdot \text{°C)}\).

Теперь подставим значения в формулы и рассчитаем:

\[Q1 = 2 \, \text{кг} \times 2,25 \times 10^6 \, \text{Дж/кг}\] \[Q2 = 2 \, \text{кг} \times 4,186 \, \text{Дж/(г} \cdot \text{°C)} \times (100°C - 100°C)\] \[Q3 = 2 \, \text{кг} \times 4,186 \, \text{Дж/(г} \cdot \text{°C)} \times (40°C - 100°C)\]

После расчетов сложите полученные значения, чтобы найти общее количество теплоты \(Q_{\text{общ}}\).