Задача по физике Какое количество теплоты выделяется при конденсации водяного пара массой 7 кг взятого при температуре 100° и при дальнейшем остывании полученной воды до 0°? Удельная теплота парообразования воды 2.3 X 10 шестой степени дж/кг. Удельная теплота воды 4200дж/кг*C
Общее количество теплоты: Общее количество теплоты, выделяющееся в процессе, будет равно сумме теплот, выделяющихся при конденсации и остывании: [ Q_{total} = Q_1 + Q_2 = 16.1 \times 10^6 \, \text{Дж} + 2.94 \times 10^6 \, \text{Дж} = 19.04 \times 10^6 \, \text{Дж} ]
Таким образом, общее количество теплоты, выделяющееся при конденсации водяного пара и его остывании, составляет 19.04 МДж.
Для решения задачи нужно учесть два процесса: конденсацию водяного пара и последующее остывание полученной воды.
Конденсация водяного пара:
( Q_1 ) — количество теплоты, выделяющееся при конденсации;( m = 7 \, \text{кг} ) — масса водяного пара;( L = 2.3 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} ) — удельная теплота парообразования.[
Q_1 = m \cdot L
]
где:
Подставляем значения:
[
Q_1 = 7 \, \text{кг} \cdot 2.3 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} = 16.1 \times 10^6 \, \text{Дж} = 16.1 \, \text{МДж}
]
Остывание воды от 100° до 0°:
( Q_2 ) — количество теплоты, выделяющееся при остывании;( c = 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)} ) — удельная теплота воды;( \Delta T = 100° - 0° = 100° ) — изменение температуры.[
Q_2 = m \cdot c \cdot \Delta T
]
где:
Подставляем значения:
[
Q_2 = 7 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 100° = 7 \cdot 4200 \cdot 100 = 2940000 \, \text{Дж} = 2.94 \times 10^6 \, \text{Дж} = 2.94 \, \text{МДж}
]
Общее количество теплоты:
Общее количество теплоты, выделяющееся в процессе, будет равно сумме теплот, выделяющихся при конденсации и остывании:
[
Q_{total} = Q_1 + Q_2 = 16.1 \times 10^6 \, \text{Дж} + 2.94 \times 10^6 \, \text{Дж} = 19.04 \times 10^6 \, \text{Дж}
]
Таким образом, общее количество теплоты, выделяющееся при конденсации водяного пара и его остывании, составляет 19.04 МДж.